DE102008004732A1 - Hydrothermal carbonization of biomass - Google Patents

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Abstract

die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse, wobei Biomasse mit Wasser und wenigstens einem Katalysator in einem Druckbehälter durch Temperatur- und/oder Druckerhöhung in Stoffe wie Kohle, Öl und/oder dergleichen artverwandte Stoffe umgewandelt wird. Um die hydrothermale Karbonisierung von Biomasse zu verbessern, insbesondere hinsichtlich der zeitlichen Dauer des Umwandlungsprozesses als auch hinsichtlich der Art und Weise der Prozessführung, wird mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Biomasse vor der Umwandlung und/oder während der Umwandlung disorganisiert wird.The present invention relates to a method and a device for the hydrothermal carbonization of biomass, wherein biomass is converted with water and at least one catalyst in a pressure vessel by increasing the temperature and / or pressure in substances such as coal, oil and / or the like related substances. In order to improve the hydrothermal carbonization of biomass, in particular with regard to the duration of the conversion process as well as with regard to the manner of the process management, it is proposed with the present invention that the biomass is disorganized before the conversion and / or during the conversion.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse, wobei Biomasse mit Wasser und wenigstens einem Katalysator in einem Druckbehälter durch Temperatur- und/oder Druckerhöhung in Stoffe wie Kohle, Öl und/oder dergleichen artverwandte Stoffe umgewandelt wird.The The present invention relates to a method and an apparatus for hydrothermal carbonization of biomass, biomass with Water and at least one catalyst in a pressure vessel through Temperature and / or pressure increase in substances like coal, oil and / or the like related substances is converted.

Der Begriff Biomasse umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung sämtliche lebenden, toten und/oder zersetzten Organismen. Dazu zählen neben Pflanzen insbesondere auch Abfall- und/oder Restholz, Stroh, Gras, Dung, Laub, Klärschlamm und/oder organischer Hausmüll. Die Biomasse kann dabei in unterschiedlichen Zusammensetzungen, Qualitäten, Größen und/oder dergleichen Verwendung finden, je nach Bedarf und gewünschtem Umwandlungsprodukt Verwendung finden.Of the For the purposes of the present invention, the term biomass encompasses all living, dead and / or decomposed organisms. These include beside Plants, in particular, waste and / or residual wood, straw, grass, Manure, leaves, sewage sludge and / or organic household waste. The biomass can be in different compositions, qualities, sizes and / or find the same use, as needed and desired Conversion product find use.

Bisher wird bei der hydrothermalen Karbonisierung ein Druckbehälter mit im wesentlichen aus pflanzlichen Produkten bestehender Biomasse, Wasser und einer geringen Menge eines Katalysators, insbesondere Zitronensäure, gefüllt. Anschließend wird der Druckbehälter verschlossen und unter Temperatur- und Druckerhöhung die Umwandlung beziehungsweise Umsetzung der Biomasse durchgeführt. Die dabei ablaufende Reaktion ist exotherm, das heißt es wird Energie in Form von Wärme und/oder Licht abgegeben. Die zeitliche Dauer dieses Umwandlungsprozesses hängt von dem angestrebten Zustand des Umwandlungsprodukts ab und liegt bisher beispielsweise für die Umwandlung von Biomasse in Kohle in einem Zeitbereich von etwa zwölf Stunden. Dabei wird der Druckbehälter auf einer Temperatur von etwa 180 Grad Celsius bis etwa 200 Grad Celsius gehalten. Anschließend wird der Druckbehälter geöffnet und das Umwandlungsprodukt – bei einer Umwandlung von Biomasse in Kohle kleine auf dem Wasser schwimmende Kohlepartikel – dem Druckbehälter entnommen.So far is in the hydrothermal carbonization a pressure vessel with essentially consisting of vegetable products of existing biomass, Water and a small amount of a catalyst, in particular Citric acid, filled. Subsequently, will the pressure vessel closed and under temperature and pressure increase the conversion or Implementation of biomass carried out. The This reaction is exothermic, which means that energy is in form of heat and / or light delivered. The duration of this transformation process depends on the desired state of the conversion product from and is so far for example the conversion of biomass into coal in a time range of about twelve hours. In this case, the pressure vessel at a temperature of about 180 degrees Celsius to about 200 degrees Celsius held. Subsequently becomes the pressure vessel open and the conversion product - at a conversion of biomass into coal small floating on the water Carbon particles - the pressure vessel taken.

Nachteilig bei der bisher bekannten hydrothermalen Karbonisierung ist neben der relativ großen zeitlichen Dauer des Umwandlungsprozesses insbesondere die diskontinuierliche Prozessführung, bei der ein Druckbehälter zunächst gefüllt wird, der gefüllte Druckbehälter dann druckdicht verschlossen wird, anschließend in dem Druckbehälter die Umwandlungsreaktionen ablaufen, der Druckbehälter danach geöffnet wird und schließlich der geöffnete Druckbehälter geleert wird beziehungsweise das Umwandlungsprodukt aus dem Druckbehälter entnommen wird. Darüber hinaus sind sowohl der maschinen- und/oder anlagentechnische Aufwand als auch der Bedien- und Personalaufwand bisher erheblich. Ferner ist mit der bisherigen diskontinuierlichen Prozessführung ein effektiver und günstiger industrieller Einsatz der hydrothermalen Karbonisierung zur Stoffgewinnung nicht realisierbar.adversely in the previously known hydrothermal carbonization is next the relatively large one temporal duration of the conversion process in particular the discontinuous Litigation, at the one pressure vessel first filled that will be filled pressure vessel then sealed pressure-tight, then in the pressure vessel the Conversion reactions run, the pressure vessel is opened afterwards and finally the opened pressure vessel emptied or the conversion product is removed from the pressure vessel becomes. About that In addition, both the mechanical and / or plant technical effort as well as the operating and personnel costs so far considerably. Further is involved with the previous discontinuous process management more effective and cheaper industrial use of hydrothermal carbonization for substance extraction not feasible.

Der vorliegenden Erfindung liegt in Anbetracht des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, die hydrothermale Karbonisierung von Biomasse zu verbessern, insbesondere hinsichtlich der zeitlichen Dauer des Umwandlungsprozesses als auch hinsichtlich der Art und Weise der Prozessführung.Of the present invention is in view of the prior art the task is based on the hydrothermal carbonization of biomass improve, especially with regard to the duration of the conversion process as well as the way of litigation.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse, wobei Biomasse mit Wasser und wenigstens einem Katalysator in einem Druckbehälter durch Temperatur- und/oder Druckerhöhung in Stoffe wie Kohle, Öl und/oder dergleichen artverwandte Stoffe umgewandelt wird, vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Biomasse vor der Umwandlung und/oder während der Umwandlung disorganisiert wird.to technical solution This object is achieved with the present invention, a method and for hydrothermal carbonization of biomass, biomass with water and at least one catalyst in a pressure vessel through Temperature and / or pressure increase in substances such as coal, oil and / or such related substances is proposed, which is characterized in that the biomass before the conversion and / or while the transformation is disorganized.

Unter Disorganisation wird dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung jede zumindest eine Schädigung der Struktur von Zellen und/oder komplexen Molekülen in der Biomasse, insbesondere Zellulosezellen, verstanden.Under Disorganization is in the context of the present invention each at least one injury the structure of cells and / or complex molecules in the biomass, in particular cellulose cells, Understood.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich durch eine erfindungsgemäß vor und/oder während des Umwandlungsprozesses erfolgende Disorganisation der Biomasse die zeitliche Dauer des Umwandlungsprozesses der Biomasse deutlich reduzieren lässt. Im VergleichOf the The invention is based on the finding that by an inventive before and / or during the The conversion process takes place the disorganization of the biomass significantly reduce the duration of the biomass conversion process leaves. Compared

Vorteilhafterweise lässt sich die zeitliche Dauer des erfindungsgemäßen Umwandlungsprozesses der Biomasse im Vergleich zu der zeitlichen Dauer eines ohne erfindungsgemäße Disorganisation der Biomasse erfolgenden Prozessführung – je nach gewünschtem oder angestrebtem Zustand des Endprodukts – reduzieren, vorzugsweise bis auf etwa ein Drittel. So kann beispielsweise die Umwandlung von Biomasse in Kohle erfindungsgemäß in einem Zeitbereich von etwa vier Stunden erfolgen.advantageously, let yourself the duration of the inventive conversion process of Biomass compared to the duration of a non-inventive disorganization the biomass process - depending on the desired or desired state of the final product - reduce, preferably up to about a third. For example, the conversion of Biomass in coal according to the invention in a time range of about four hours.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Disorganisation mittels Ultraschall erfolgt. Im Rahmen der Disorganisation mittels Ultraschall erwärmt sich die Biomasse vorteilhafterweise. Die Disorganisation der Strukturen von Zellen und/oder komplexen Molekülen in der Biomasse erfolgt vorteilhafterweise im Durchfluss mittels Ultraschall in einem Rohr. Eine konkrete Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Biomasse unter Nutzung einer Pumpe, vorzugsweise einer Schneckenpumpe oder einer Kolbenmembranpumpe, gegen einen in einer Rohrleitung angeordneten Ultraschallsender gefördert wird. Der Ultraschallsender ist vorteilhafterweise in der vorzugsweise senkrecht zum Untergrund verlaufend angeordneten Rohrleitung angeordnet. Der erzielbare Disorganisationsgrad hängt von der Förderung, insbesondere von der Fördergeschwindigkeit und/oder der Förderleistung, der Leistung des Ultraschallsenders und dem Förderdruck ab. Vorteilhafterweise ist die Förderung insbesondere hinsichtlich Fördergeschwindigkeit und/oder Förderleistung der Pumpe, die Leistung des Ultraschallsenders und/oder der Förderdruck steuerbar, vorzugsweise über wenigstens eine Regeleinrichtung.An advantageous embodiment of the invention provides that the disorganization takes place by means of ultrasound. As part of the disorganization by means of ultrasound, the biomass heats up advantageously. The disorganization of the structures of cells and / or complex molecules in the biomass is advantageously carried out in the flow by means of ultrasound in a tube. A specific embodiment of the invention provides that the biomass is conveyed using a pump, preferably a screw pump or a piston diaphragm pump, against an ultrasound transmitter arranged in a pipeline. The ultrasonic transmitter is in front teilhafterweise arranged in the preferably perpendicular to the underground running pipeline. The achievable degree of disorganization depends on the promotion, in particular on the conveying speed and / or the delivery rate, the power of the ultrasonic transmitter and the delivery pressure. Advantageously, the delivery is controllable, in particular with regard to the conveying speed and / or delivery rate of the pump, the power of the ultrasonic transmitter and / or the delivery pressure, preferably via at least one regulating device.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Disorganisation mittels Mikrowellenbestrahlung erfolgt. Im Rahmen der Disorganisation mittels Mikrowellenbestrahlung erhitzt sich die Biomasse vorteilhafterweise. Vorteilhafterweise wird die Biomasse durch einen wenigstens einen Reaktionsraum aufweisenden Mikrowellendurchflussreaktor geführt. Die durch den Mikrowellendurchflussreaktor geführte Biomasse wird dabei vorteilhafterweise erhitzt, vorzugsweise auf eine Temperatur in einem Temperaturbereich zwischen etwa 150 Grad Celsius bis etwa 250 Grad Celsius. Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung beträgt die Heizphase zwischen etwa 3 Minuten bis etwa 20 Minuten. Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Druck in dem Reaktionsraum des Mikrowellendurchflussreaktors in einem Druckbereich zwischen etwa 15 bar bis etwa 30 bar.A Further advantageous embodiment of the invention provides that the disorganization takes place by means of microwave irradiation. As part of the disorganization by means of microwave irradiation heats up the biomass advantageously. Advantageously, the biomass by a microwave flow reactor having at least one reaction space guided. The guided through the microwave flow reactor biomass is thereby advantageously heated, preferably to a temperature in a temperature range between about 150 degrees Celsius to about 250 degrees Celsius. According to one Another proposal of the invention is the heating phase between about 3 minutes to about 20 minutes. Another embodiment of the invention The invention is characterized by a pressure in the reaction space of the microwave flow reactor in a pressure range between about 15 bar to about 30 bar.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Disorganisation durch Dekompression erfolgt, wobei druckbeaufschlagte Biomasse in einem Behälter mit niedrigerem Druck, vorzugsweise Atmosphärendruck, entspannt. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die durch Dekompression erfolgende Disorganisation nach einer Disorganisation mittels Ultraschall und/oder mittels Mikrowellenbestrahlung erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Dekompression wird die Struktur von entsprechend vordisorganisierten beziehungsweise vorgeschädigten Zellen und/oder komplexen Molekülen in der Biomasse vorteilhafterweise weiter zerlegt, wodurch sich insbesondere die zeitliche Dauer des Umwandlungsprozesses der erfindungsgemäßen hydrothermalen Karbonisierung weiter reduzieren lässt.A Further advantageous embodiment of the invention provides that the disorganization is done by decompression, wherein pressurized biomass in a container with lower pressure, preferably atmospheric pressure, relaxed. A special preferred embodiment of the invention provides that by Decompression disorganization after a disorganization by means of ultrasound and / or by means of microwave irradiation. By the decompression according to the invention is the structure of appropriately predisposed respectively previously damaged Cells and / or complex molecules Advantageously further decomposed in the biomass, resulting in in particular the duration of the conversion process of the hydrothermal Carbonization can be further reduced.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass einem im wesentlichen als Rohrleitung mit wenigstens einer steuerbaren Einlassöffnung und wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung ausgebildeten Druckbehälter über die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung Biomasse, Wasser und/oder wenigstens ein Katalysator zugeführt wird, die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter derart gesteuert werden, dass dem Druckbehälter zugeführtes Füllgut aus Biomasse, Wasser und Katalysator durch die Rohrleitung transportiert wird, wobei Biomasse, Wasser und Katalysator miteinander reagieren, und über die wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung wenigstens ein Reaktionsprodukt des Füllguts entnommen wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird vorteilhafterweise eine kontinuierliche Prozessführung realisiert. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Druckbehälters durch eine Rohrleitung werden quasi unendlich viele hintereinander kaskadiert angeordnete und miteinander verbundende Druckbehälter realisiert. Insgesamt wird so vorteilhafterweise eine kontinuierliche Prozessführung ermöglicht, was insbesondere vor dem Hintergrund eines effektiven und günstigen industriellen Einsatzes der hydrothermalen Karbonisierung zur Stoffgewinnung besonders vorteilhaft ist. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der maschinen- und/oder anlagentechnische Aufwand reduziert, insbesondere da Pumpen, Absperrorgane und dergleichen Einrichtungen, die ansonsten bei kaskadiert hintereinander angeordneten und strömungstechnisch miteinander verbundenen Druckbehältern anfallen würden, entfallen, zumindest aber in deutlich geringerem Umfang benötigt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt vorteilhafterweise eine kontinuierliche Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator. Die Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator zur Füllung des Druckbehälters kann dabei parallel erfolgen, so dass Biomasse, Wasser und/oder Katalysator einzeln zugeführt werden. Dementsprechend sind eine separate Zuführung von Biomasse, eine separate Zuführung von Wasser und/oder eine separate Zuführung von Katalysator vorgesehen. Vorteilhafterweise wird das Mischungsverhältnis der Komponenten Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator über ein entsprechendes Steuerungssystem durchgeführt.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that that one substantially as a pipeline with at least one controllable inlet port and at least one controllable outlet opening formed pressure vessel via the at least one controllable inlet opening biomass, water and / or at least fed to a catalyst is the temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel be controlled so that the pressure vessel supplied contents of biomass, water and catalyst is transported through the pipeline, wherein Biomass, water and catalyst react with each other, and over the at least one controllable outlet opening at least one reaction product of the contents is removed. The inventive design is advantageously a continuous process management realized. By the inventive design of the pressure vessel by a pipeline is cascaded almost infinitely many consecutively arranged and interconnected pressure vessel realized. All in all is thus advantageously enables a continuous process, especially against the background of an effective and cheap industrial use of hydrothermal carbonization for substance extraction is particularly advantageous. Furthermore, in the embodiment according to the invention the machine and / or plant technical effort reduced, in particular because pumps, shut-off devices and the like facilities that otherwise arranged cascaded one behind the other and fluidically incurred interconnected pressure vessels would omitted, or at least needed to a much lesser extent. The inventive method advantageously allows a continuous supply of Biomass, water and / or at least one catalyst. The feeder of Biomass, water and / or at least one catalyst for filling the Pressure vessel can be done in parallel, so that biomass, water and / or catalyst individually supplied become. Accordingly, a separate feed of biomass, a separate feed of water and / or a separate supply of catalyst provided. Advantageously, the mixing ratio of the components biomass, water and / or at least one catalyst via a corresponding control system carried out.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in wenigstens einem Bereich der den Druckbehälter bildenden Rohrleitung ein Ultraschallsender zur Disorganisation angeordnet.In a particularly advantageous embodiment of the invention is in at least a portion of the pressure vessel forming the pipeline arranged an ultrasonic transmitter for disorganization.

Vorteilhafterweise werden die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter derart gesteuert, dass dem Druckbehälter zugeführtes Füllgut aus Biomasse, Wasser und Katalysator definiert durch die Rohrleitung transportiert wird. Erfindungsgemäß durchwandert dabei eine Masse-Schicht während des Umwandlungsprozesses den als Rohrleitung ausgebildeten Druckbehälter. Vorteilhafterweise sind dabei zu jedem Zeitpunkt an unterschiedlichen Stellen entlang der Rohrleitung die zum jeweiligen Zeitpunkt des Umwandlungsprozesses entsprechend vorliegenden Zwischenprodukte vorhanden. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht Schleusenkammern vor, die an unterschiedlichen Stellen entlang der Rohrleitung angeordnet sind und im Rahmen des Umwandlungsprozesses eine Entnahme des an der entsprechenden Stelle der Rohrleitung vorliegenden Zwischenprodukts zu ermöglichen, vorteilhafterweise bei beziehungsweise unter Aufrechterhaltung einer erfindungsgemäßen kontinuierlichen Prozessführung.Advantageously, the temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel are controlled such that the product supplied to the pressure vessel contents of biomass, water and catalyst is transported through the pipeline defined. According to the invention, a mass layer passes through the pressure vessel designed as a pipeline during the conversion process. Advantageously, the intermediate products corresponding to the respective time of the conversion process are present at different points along the pipeline at any time. A particularly advantageous embodiment of the invention provides lock chambers, at different locations along the pipeline are arranged and in the context of the conversion process to allow removal of the present at the corresponding point of the pipeline intermediate, advantageously at or while maintaining a continuous process control according to the invention.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator über wenigstens eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete, wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung und wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung aufweisende Schleusenkammer, wobei die Schleusenkammer seitens der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung mit wenigstens einem Vorratsspeicher an Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator und seitens der wenigstens einen steuerbaren Auslassöffnung mit der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters verbindbar ist. Vorteilhafterweise erfolgt der Transport von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator aus der Schleusenkammer in den Druckbehälter durch Druckbeaufschlagung.In a further advantageous embodiment of the invention takes place the feeder of biomass, water and / or at least one catalyst over at least a front of the at least one controllable inlet opening of the Pressure vessel arranged, at least a controllable inlet opening and at least one controllable outlet opening having lock chamber, wherein the lock chamber on the part of at least one controllable inlet port with at least one reserve of biomass, water and / or at least one catalyst and at least one controllable outlet opening with the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel is connectable. Advantageously, the transport of biomass, water and / or takes place at least one catalyst from the lock chamber into the pressure vessel Pressurization.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator über eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Kolben-Presseinrichtung erfolgt, wobei die Kolben-Presseinrichtung eine Kammer mit wenigstens einer Einlassöffnung, wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung und einem in der Kammer bewegbaren Kolben zum Pressen von in der Kammer befindlichem Gut aufweist. Vorteilhafterweise erfolgt der Transport von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator aus der Kammer in den Druckbehälter durch mittels des Kolbens aufgebauter Druckbeaufschlagung.A Further advantageous embodiment of the invention provides that the feeder biomass, water and / or at least one catalyst via a arranged in front of the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel Piston-pressing device takes place, the piston-pressing device a chamber with at least one inlet opening, at least one controllable outlet and a piston movable in the chamber for pressing in the Has chamber befindlichem good. Advantageously, the Transport of biomass, water and / or at least one catalyst from the chamber into the pressure vessel through pressurized by the piston.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung erfolgt die Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator vorteilhafterweise über eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Excenterschneckenpumpe mit Druckregelung.According to one Another proposal of the invention is the supply of biomass, water and / or at least one catalyst advantageously over one before the at least a controllable inlet opening of the pressure vessel arranged eccentric screw pump with pressure control.

Vorteilhafterweise wird der Transport von sich in dem Druckbehälter befindlichem Füllgut unterstützt durch eine vorzugsweise in der Rohrleitung des Druckbehälters angeordnete steuerbare Fördereinrichtung, besonders bevorzugt in Form einer steuerbaren Förderschnecke. Das Fördervolumen der Fördereinrichtung ist voreilhafterweise steuerbar, vorzugsweise über eine Regeleinrichtung. In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Förderschnecke im wesentlichen über die gesamte Länge der Rohrleitung des Druckbehälters und ist im wesentlichen bündig an den Innenquerschnitt der Rohrleitung des Druckbehälters angepasst.advantageously, the transport is supported by in the pressure vessel befindlichem contents a preferably arranged in the pipeline of the pressure vessel controllable conveyor, particularly preferred in the form of a controllable screw conveyor. The delivery volume the conveyor is prematurely controllable, preferably via a control device. In a specific embodiment of the invention, the screw conveyor extends essentially over the entire length the pipeline of the pressure vessel and is essentially flush adapted to the inner cross section of the pipeline of the pressure vessel.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter über die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung und/oder die wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung gesteuert werden, vorzugsweise über wenigstens eine Regeleinrichtung.A Further advantageous embodiment of the invention provides that the temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel over the at least one controllable inlet opening and / or the at least a controllable outlet opening be controlled, preferably over at least one control device.

Vorteilhafterweise wird der Druckbehälter beheizt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Rohrleitung des Druckbehälters zumindest teilweise in einem mit wenigstens einem Wärmeübertragungsmedium, vorzugsweise Öl, füllbaren Behältnis angeordnet und wird die Beheizung des Druckbehälters über die Temperatur des wenigstens einen Wärmeübertragungsmediums in dem Behältnis gesteuert. Durch eine entsprechende erfindungsgemäße Anordnung ist auf einfache Art und Weise sicherstellbar, dass der gesamte Prozessablauf bei einer einheitlichen beziehungsweise vereinheitlichten Temperatur erfolgt. Ferner wird so im Rahmen des Prozessablaufs an den jeweiligen Stellen in der Rohrleitung entstehende Wärmeenergie (Reaktorwärme) unmittelbar abgeführt und so Bereichen zugeführt, an denen der Umwandlungsprozess bereits stattgefunden hat beziehungsweise weiter vorangeschritten ist. Voreilhafterweise wird so insbesondere eine Überhitzung einzelner Prozessabschnitte verhindert.advantageously, the pressure vessel is heated. In a preferred embodiment of the invention, the pipeline of the pressure vessel at least partially in one with at least one heat transfer medium, preferably oil, fillable container arranged and is the heating of the pressure vessel over the temperature of at least a heat transfer medium in the container controlled. By a corresponding arrangement according to the invention is easy to make sure that the whole Process flow in a uniform or unified Temperature takes place. Furthermore, it becomes as part of the process flow at the respective points in the pipeline resulting heat energy (Reactor heat) immediately dissipated and so fed to areas where the conversion process has already taken place or has progressed further. It is thus advantageous in particular an overheating individual process sections prevented.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch Verwendung eines Eindickmittels, vorzugsweise Speisestärke wie Getreide- und/oder Kartoffelstärke, für das Füllgut aus Biomasse, Wasser und wenigstens einem Katalysator. In Abhängigkeit von Art und Ausgestaltung der Biomasse können Teile beziehungsweise Partikel der Biomasse in dem Wasser im Druckbehälter schwimmen und/oder sich im Druckbehälter ablagern. So sinken beispielsweise als Biomasse verwendetes Getreide und/oder getreideähnliche Produkte beziehungsweise deren Bestandteile aufgrund ihres spezifischen Gewichts in dem Druckbehälter ab, was mitunter zu Verstopfungen im Druckbehälter führt. Als Biomasse verwendetes Laub und/oder laubähnliche Produkte beziehungsweise deren Bestandteile schwimmt in dem Druckbehälter auf, was mitunter ebenfalls zu Verstopfungen im Druckbehälter führt. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Eindickmittels sind diese Problematiken des Absinkens und/oder Aufschwimmens von Biomasseteilchen umgehbar und damit beseitigbar. Vorteilhafterweise wird das Eindickmittel in Mengen zugegeben, die bewirken, dass eine im wesentlichen zähflüssige Konsistenz erzielt wird.A particularly advantageous embodiment of the invention is characterized by using a thickening agent, preferably cornstarch such as cereal and / or potato starch, for the contents Biomass, water and at least one catalyst. Dependent on of type and design of the biomass parts or Particles of biomass in the water in the pressure vessel and / or swim in the pressure vessel deposit. For example, cereals used as biomass sink and / or cereal-like Products or their components due to their specific Weight in the pressure vessel, which sometimes leads to blockages in the pressure vessel. Used as biomass Foliage and / or foliage-like Products or their components floats in the pressure vessel, which sometimes also leads to blockages in the pressure vessel. By the inventive use of a Thickening agents are these problems of sinking and / or floating bypassable by biomass particles and thus eliminable. advantageously, the thickener is added in amounts that cause a essentially viscous consistency is achieved.

Vorteilhafterweise wird das Eindickmittel zunächst dem Wasser und/oder dem Katalysator zugegeben. Anschließend wird dieses zähflüssige Wasser-Katalysatorgemisch der Biomasse zugegeben.Advantageously, the thickening agent becomes too next to the water and / or the catalyst. Subsequently, this viscous water-catalyst mixture is added to the biomass.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Entnahme des wenigstens einen Reaktionsprodukts des Füllguts über eine nach der wenigstens einen steuerbaren Auslassöffnung des Druckbehälters angeordnete Trenneinrichtung, vorzugsweise durch Filterung.In a further advantageous embodiment of the invention takes place the removal of the at least one reaction product of the filling material via a arranged according to the at least one controllable outlet opening of the pressure vessel Separating device, preferably by filtering.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt vor und/oder nach der Entnahme gepresst wird.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the reaction product is pressed before and / or after removal becomes.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator, die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter, der Transport des Füllguts durch den Druckbehälter und/oder die Entnahme des wenigstens einen Reaktionsprodukts des Füllguts aus dem Druckbehälter über eine Regelung erfolgt. Erfindungsgemäß ist so insbesondere der Bedien- und Personalaufwand im Rahmen der Prozessführung weiter reduzierbar. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vorteilhafterweise eine vollautomatische Prozessführung vor.A sees further particularly advantageous embodiment of the invention before that the feed of Biomass, water and / or at least one catalyst, the temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel, the transport of the contents through the pressure vessel and / or the removal of the at least one reaction product of the contents the pressure vessel via a Regulation takes place. According to the invention is like this In particular, the operating and personnel costs in the context of litigation on reducible. A further embodiment of the invention advantageously provides a fully automated process management in front.

Vorteilhafterweise wird die Temperatur im Druckbehälter zumindest über die zeitliche Dauer des Transports des Füllguts durch den Druckbehälter konstant gehalten.advantageously, is the temperature in the pressure vessel at least about the duration of the transport of the product through the pressure vessel constant held.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Temperatur im Druckbehälter zumindest über die zeitliche Dauer des Transports des Füllguts durch den Druckbehälter in einem Bereich zwischen etwa 140,00 Grad Celsius bis etwa 240,00 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen etwa 180,00 Grad Celsius bis etwa 200,00 Grad Celsius gehalten wird.A Further advantageous embodiment of the invention provides that the temperature in the pressure vessel at least about the duration of the transport of the product through the pressure vessel in a range between about 140.00 degrees Celsius to about 240.00 Degrees Celsius, preferably between about 180.00 degrees Celsius to about 200.00 degrees Celsius is maintained.

Zur technischen Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird eine Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse, wobei Biomasse mit Wasser und wenigstens einem Katalysator in einem Druckbehälter durch Temperatur- und/oder Druckerhöhung in Stoffe wie Kohle, Öl und/oder dergleichen artverwandte Stoffe umgewandelt wird, vorgeschlagen, welche gekennzeichnet ist durch wenigstens eine Einrichtung zur Disorganisation von Biomasse, welche in strömungstechnischer Verbindung vor und/oder in dem Druckbehälter angeordnet ist.to technical solution The object mentioned is a device for hydrothermal Carbonation of biomass, using biomass with water and at least a catalyst in a pressure vessel by increasing the temperature and / or pressure in Substances such as coal, oil and / or such related substances is proposed, which is characterized by at least one device for Disorganization of biomass, which in fluidic connection before and / or in the pressure vessel is arranged.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Disorganisationseinrichtung wenigstens einen Ultraschallsender, wenigstens einen Mikrowellendurchflussreaktor und/oder wenigstens eine Dekompressionseinrichtung aufweist.A advantageous embodiment of the invention provides that the disorganizing device at least an ultrasonic transmitter, at least one microwave flow reactor and / or at least one decompression device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Druckbehälter aus wenigstens einer Rohrleitung mit wenigstens einer steuerbaren Einlassöffnung und wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung ausgebildet. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung zwischen der wenigstens einen Einlassöffnung und der wenigstens einen Auslassöffnung wenigstens eine Biegung aufweist, vorzugsweise wenigstens eine im wesentlichen U-förmige Biegung.In a further advantageous embodiment of the invention is the pressure vessel from at least one pipeline with at least one controllable inlet opening and formed at least one controllable outlet opening. A special advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the pipeline between the at least one inlet opening and the at least one outlet opening has at least one bend, preferably at least one in the essential U-shaped Bend.

Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine Rohrleitung des Druckbehälters zumindest teilweise in einem mit wenigstens einem Wärmeübertragungsmedium, vorzugsweise Öl, füllbaren Behältnis angeordnet.advantageously, the at least one pipeline of the pressure vessel is at least partially in one with at least one heat transfer medium, preferably oil, fillable container arranged.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine steuerbare Heizeinrichtung zur Regelung der Temperatur in dem Druckbehälter.A further advantageous embodiment of the invention is characterized by at least one controllable heating device for regulating the Temperature in the pressure vessel.

Vorteilhafterweise ist die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums in dem Behältnis über die Heizeinrichtung steuerbar.advantageously, is the temperature of the heat transfer medium in the container over the Heating device controllable.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhafterweise gekennzeichnet durch wenigstens eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Schleusenkammer zur Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator durch die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung des Druckbehälters, aufweisend wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung und wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung. Die Schleusenkammer ist vorteilhafterweise seitens der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung mit wenigstens einem Vorratsspeicher an Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator und seitens der wenigstens einen steuerbaren Auslassöffnung mit der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters verbindbar. Eine konkrete Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die steuerbare Einlassöffnung des Druckbehälters die steuerbare Auslassöffnung der Schleusenkammer bildet. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Pumpe zur steuerbaren und/oder regelbaren Druckbeaufschlagung der Schleusenkammer.A Further embodiment of the invention is advantageously characterized by at least one upstream of the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel arranged lock chamber for supplying biomass, water and / or at least one catalyst by the at least one controllable inlet port of the pressure vessel, comprising at least one controllable inlet opening and at least one controllable outlet opening. The lock chamber is advantageously on the part of at least a controllable inlet opening with at least one reserve of biomass, water and / or at least one catalyst and at least one controllable one outlet connectable with the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel. A concrete embodiment of the invention provides that the controllable Inlet opening of the pressure vessel the controllable outlet of the Lock chamber forms. Another embodiment of the invention is characterized by at least one pump for controllable and / or controllable pressurization of the lock chamber.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Kolben-Presseinrichtung zur Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator durch die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung des Druckbehälters, aufweisend eine Kammer mit wenigstens einer Einlassöffnung, wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung und einem in der Kammer bewegbaren Kolben zum Pressen von in der Kammer befindlichem Gut.A further advantageous embodiment of the invention is characterized by a prior to the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel arranged piston-pressing device for supplying biomass, water and / or at least one catalyst through the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel, comprising a chamber with at least one inlet opening, at least one controllable outlet opening and a piston movable in the chamber for pressing material located in the chamber.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Excenterschneckenpumpe mit Druckregelung zur Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator durch die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung des Druckbehälters.A further advantageous embodiment of the invention is characterized by a front of the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel arranged Excentric screw pump with pressure control for the supply of biomass, water and / or at least one catalyst by the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine vorzugsweise in der Rohrleitung des Druckbehälters angeordnete steuerbare Fördereinrichtung, vorzugsweise in Form einer steuerbaren Förderschnecke, zur Unterstützung des Transports von sich in dem Druckbehälter befindlichem Füllgut. Vorteilhafterweise ist das Fördervolumen der Fördereinrichtung steuerbar, vorzugsweise über eine Regeleinrichtung. Ein weiterer Vorschlag der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Förderschnecke im wesentlichen über die gesamte Länge der Rohrleitung des Druckbehälters erstreckt und im wesentlichen bündig an den Innenquerschnitt der Rohrleitung des Druckbehälters angepasst ist.A further advantageous embodiment of the invention is characterized by a preferably arranged in the pipeline of the pressure vessel controllable conveyor, preferably in the form of a controllable screw conveyor, in support of the Transport of contents in the pressure vessel. advantageously, is the funding volume the conveyor controllable, preferably over a control device. Another proposal of the invention is characterized in that the screw conveyor substantially over the whole length the pipeline of the pressure vessel extends and is substantially flush adapted to the inner cross section of the pipeline of the pressure vessel is.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine vorzugsweise steuerbare Einrichtung zum Beheizen des Druckbehälters.A further advantageous embodiment of the invention is characterized by a preferably controllable device for heating the Pressure vessel.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Regeleinrichtung zur zumindest teilautomatischen Steuerung der Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter über die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung und/oder die wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung.A further advantageous embodiment of the invention is characterized by at least one control device for at least partially automatic control the temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel over the at least one controllable inlet opening and / or the at least one controllable outlet opening.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine nach der wenigstens einen steuerbaren Auslassöffnung des Druckbehälters angeordnete Trenneinrichtung, vorzugsweise Filtereinrichtung, über welche die Entnahme des wenigstens einen Reaktionsprodukts des Füllguts erfolgt.A further advantageous embodiment of the invention is characterized by at least one of the at least one controllable outlet opening of the pressure vessel arranged separating device, preferably filter device, via which the removal of the at least one reaction product of the filling takes place.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Regeleinrichtung zur zumindest teilautomatischen Steuerung der Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator, der Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter, des Transports des Füllguts durch den Druckbehälter und/oder der Entnahme des wenigstens einen Reaktionsprodukts des Füllguts aus dem Druckbehälter.A further advantageous embodiment of the invention is characterized by at least one control device for at least partially automatic control the feeder of biomass, water and / or at least one catalyst, the Temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel, the transport of the contents through the pressure vessel and / or the removal of the at least one reaction product of filling material from the pressure vessel.

In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet und/oder eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren zumindest teilweise auszuführen.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention is the device according to the invention is designed and / or set up, a method according to the invention at least partially execute.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:Further Details, features and advantages of the invention will become apparent below with reference to the embodiments illustrated in the figures of the drawing closer to the invention explained. Showing:

1 in einer schematischen Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem diskontinuierlichen Betrieb gemäß dem Stand der Technik; 1 in a schematic diagram of an embodiment of an apparatus for the hydrothermal carbonization of biomass in a discontinuous operation according to the prior art;

2a in einer schematischen Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb; 2a in a schematic schematic diagram of an embodiment of an inventive device for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation;

2b in einer schematischen Prinzipdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb; 2 B in a schematic schematic diagram of another embodiment of an inventive device for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation;

3 in einer geschnittenen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Druckbehälter zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb nach 2a; 3 in a sectional side view of an embodiment of a pressure vessel according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation after 2a ;

4 in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Druckbehälter zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb nach 2b; 4 in a schematic side view of an embodiment of a pressure vessel according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation after 2 B ;

5a5c in einer schematischen Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Befüllung des Druckbehälters einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb über eine Schleusenkammer; 5a - 5c in a schematic diagram of an embodiment of an inventive filling of the pressure vessel of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation via a lock chamber;

6 in einer schematischen Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Befüllung des Druckbehälters einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb über eine Excenterschneckenpumpe; 6 in a schematic schematic diagram of an embodiment of an inventive filling of the pressure vessel of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation via an eccentric screw pump;

7 in einer schematischen Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel für eine einen Teil einer erfindungsgemäßen Regelung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb; 7 in a schematic schematic diagram of an embodiment of a part of an inventive control of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation;

8 in einer schematischen Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb mit einer Befüllung über eine Kolben-Presseinrichtung; 8th in a schematic schematic diagram of an embodiment of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation with a filling via a piston-pressing device;

9 in einer schematischen Prinzipdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb mit einer Befüllung über eine Kolben-Presseinrichtung; 9 in a schematic schematic diagram of another embodiment of an apparatus according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation with a filling via a piston-pressing device;

10 in einer schematischen Prinzipdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb nach 8; 10 in a schematic diagram of a further embodiment of an inventive device for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation after 8th ;

11 in einer schematischen Prinzipdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb nach 8; 11 in a schematic diagram of a further embodiment of an inventive device for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation after 8th ;

12 in einer schematischen Querschnittsansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Druckbehälter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb; 12 in a schematic cross-sectional view of another embodiment of a pressure vessel according to the invention of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation;

13 in einer schematischen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Druckbehälter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse; 13 in a schematic side view of another embodiment of a pressure vessel according to the invention of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass;

14a in einer schematischen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Druckbehälter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse; 14a in a schematic side view of another embodiment of a pressure vessel according to the invention of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass;

14b eine Ansicht der Stirnseite des Bodens des Druckbehälters nach 14a; 14b a view of the front side of the bottom of the pressure vessel after 14a ;

15 in einer schematischen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Druckbehälter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse; 15 in a schematic side view of another embodiment of a pressure vessel according to the invention of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass;

16a in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel für einen Sonderflansch eines erfindungsgemäßen Druckbehälter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse; 16a in a schematic side view of an embodiment of a special flange of a pressure vessel according to the invention of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass;

16b eine Ansicht der Stirnseite des Sonderflansches Druckbehälters nach 16a; 16b a view of the front side of the special flange pressure vessel after 16a ;

17 in einer schematischen Prinzipdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse; 17 in a schematic schematic diagram of another embodiment of an apparatus according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass;

18a in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung in einem erfindungsgemäßen Druckbehälter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse; 18a in a schematic side view of an embodiment of a conveyor according to the invention in a pressure vessel according to the invention of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass;

18b eine Ansicht einer Stirnseite der Fördereinrichtung nach 18a; 18b a view of an end face of the conveyor according to 18a ;

19a in einer schematischen Prinzipdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse; 19a in a schematic schematic diagram of another embodiment of an apparatus according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass;

19b in einer schematischen Seitenansicht den Außenbehälter der Vorrichtung nach 19a; 19b in a schematic side view of the outer container of the device according to 19a ;

19c einer schematischen Stirnseitenansicht des Außenbehälters nach 19b und 19c a schematic end view of the outer container after 19b and

19d in einer schematischen Seitenansicht den Druckbehälter der Vorrichtung nach 19a. 19d in a schematic side view of the pressure vessel of the device 19a ,

1 zeigt eine Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem diskontinuierlichen Betrieb gemäß dem Stand der Technik. Dabei wird ein aus Biomasse mit Wasser und wenigstens einem Katalysator bestehendes Füllgut 1 in einen ersten Druckbehälter 2 (Startbehälter) gefüllt und der Druckbehälter 2 dann druckdicht verschlossen. Anschließend wird unter Temperatur- und Druckerhöhung in dem Druckbehälter 2 die Umwandlung beziehungsweise Umsetzung der Biomasse durchgeführt. Dabei wird der Druckbehälter auf einer Temperatur von etwa 180 Grad Celsius bis etwa 200 Grad Celsius gehalten. Die zeitliche Dauer dieses exotherm ablaufenden Umwandlungsprozesses beträgt vorliegend etwa zwölf Stunden. Anschließend wird der Druckbehälter 2 geöffnet und das Umwandlungsprodukt dem Druckbehälter 2 entnommen. Die Entnahme erfolgt vorliegend über ein Absperrorgan 3 in einen Druckbehälter 4 (Folgebehälter 1). An den Druckbehälter 4 schließen sich entsprechend kaskadiert über Absperrorgane 5 beziehungsweise 7 weitere Druckbehälter 6 beziehungsweise 8 (Folgebehälter 2 bis Folgebehälter n) an. Dem sich am Ende der Kaskade befindenden Druckbehälter 8 wird das Reaktionsprodukt 10, vorliegend insbesondere in Form von Kohleschlamm, schließlich über ein Absperrorgan 9 entnommen. Das entnommene Reaktionsprodukt wird dabei vorliegend zur Nutzung der Reaktionswärme über ein eine Pumpe 11 aufweisendes Heizrohrleitungssystem dem ersten Druckbehälter 2 (Startbehälter) zugeführt. Insgesamt sind der maschinen- und/oder anlagentechnische Aufwand als auch der Bedien- und Personalaufwand bei einer solchen diskontinuierlichen Prozessführung erheblich, insbesondere angesichts der zahlreichen Druckbehälter, Absperrorgane und/oder Pumpen, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten und Reihenfolgen geöffnet beziehungsweise verschlossen werden müssen, wobei auch noch die jeweiligen Temperatur- und/oder Druckverhältnisse berücksichtigt und eingestellt werden müssen. 1 shows a device for hydrothermal carbonization of biomass in a batch operation according to the prior art. This is a biomass consisting of water and at least one catalyst filling 1 in a first pressure vessel 2 (Start container) filled and the pressure vessel 2 then sealed pressure-tight. Subsequently, under temperature and pressure increase in the pressure vessel 2 the conversion or implementation of biomass performed. The pressure vessel is maintained at a temperature of about 180 degrees Celsius to about 200 degrees Celsius. The duration of this exothermic conversion process in the present case is about twelve hours. Subsequently, the pressure vessel 2 opened and the conversion product to the pressure vessel 2 taken. The removal takes place in the present case via a shut-off device 3 in a pressure vessel 4 (Sequence container 1 ). To the pressure vessel 4 close correspondingly cascaded over shut-off valves 5 respectively 7 wei tere pressure vessel 6 respectively 8th (Sequence container 2 to follow container n). The pressure vessel at the end of the cascade 8th becomes the reaction product 10 , in particular in the form of coal sludge, finally via a shut-off 9 taken. The withdrawn reaction product is present for the use of the heat of reaction via a pump 11 having Heizrohrleitungssystem the first pressure vessel 2 (Start container) supplied. Overall, the machinery and / or plant technical effort as well as the operating and personnel costs in such a discontinuous process management considerably, especially in view of the numerous pressure vessels, shut-off valves and / or pumps that need to be opened or closed at different times and orders, including still the respective temperature and / or pressure conditions must be considered and adjusted.

2a und 2b zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb. Dabei wird ein aus Biomasse mit Wasser und wenigstens einem Katalysator bestehendes Füllgut 12 in einem aus einer Rohrleitung mit wenigstens einer steuerbaren Einlassöffnung und wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung ausgebildeten Druckbehälter 13 beziehungsweise 13' durch Temperatur- und/oder Druckerhöhung in Stoffe 16 wie Kohle, Öl und/oder dergleichen artverwandte Stoffe umgewandelt. Seitens der steuerbaren Einlassöffnung ist vorliegend ein steuerbares Absperrorgan 14 angeordnet. Seitens der steuerbaren Auslassöffnung ist vorliegend ein steuerbares Absperrorgan 15 angeordnet. Bei dem in 2a dargestellten Ausführungsbeispiel ist die den Druckbehälter 13 bildende Rohleitung gerade ausgebildet. Bei dem in 2b dargestellten Ausführungsbeispiel weist die den Druckbehälter 13' bildende Rohleitung zwischen dem Absperrorgan 14 der Einlassöffnung und dem Absperrorgan 15 der Auslassöffnung vorliegend zwei im wesentlichen U-förmige Biegungen auf. 2a and 2 B each show an embodiment of an inventive device for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation. This is a biomass consisting of water and at least one catalyst filling 12 in a pressure vessel formed from a pipeline with at least one controllable inlet opening and at least one controllable outlet opening 13 respectively 13 ' by increasing the temperature and / or pressure in substances 16 such as coal, oil and / or the like related substances converted. In the present case, the controllable inlet opening is a controllable shut-off element 14 arranged. The controllable outlet opening in the present case is a controllable shut-off device 15 arranged. At the in 2a illustrated embodiment is the pressure vessel 13 forming raw line just formed. At the in 2 B illustrated embodiment, the pressure vessel 13 ' forming pipeline between the obturator 14 the inlet opening and the obturator 15 the outlet opening in the present two substantially U-shaped bends.

Im Betrieb wird der den Druckbehälter 13 beziehungsweise 13' bildenden Rohrleitung über das steuerbare Absperrorgan 14 der Einlassöffnung des Druckbehälters 13 das aus Biomasse, Wasser und/oder wenigstens ein Katalysator bestehende Füllgut 12 zugeführt und anschließend der Druckbehälter 13 beziehungsweise 13' druckdicht verschlossen. Dann werden die Temperatur und der Druck in dem Druckbehälter 13 beziehungsweise 13' erhöht. Die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter 13 beziehungsweise 13' werden dabei derart gesteuert, dass dem Druckbehälter 13 beziehungsweise 13' zugeführtes Füllgut 12 selbstständig und vorzugsweise definiert durch die Rohrleitung transportiert wird. Dabei reagieren Biomasse, Wasser und Katalysator des Füllguts in der Rohrleitung miteinander. Erfindungsgemäß durchwandert dabei eine Masse-Schicht während des Umwandlungsprozesses den als Rohrleitung ausgebildeten Druckbehälter. Die Länge der Rohrleitung bestimmt in Verbindung mit der Füllmenge – und damit mit der Größe beziehungsweise dem Durchmesser der Rohrleitung – maßgeblich die zeitliche Dauer der Prozessführung. Über das steuerbare Absperrorgan 15 der Auslassöffnung des Druckbehälters 13 beziehungsweise 13' wird das Reaktionsprodukt 16, vorliegend insbesondere in Form von Kohleschlamm und/oder Öl-ähnlichen Produkten, schließlich zur weiteren Verarbeitung und/oder Nutzung durch öffnen des Absperrorgans 15 entnommen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erlaubt dabei vorteilhafterweise einen kontinuierlichen Betrieb, wobei über die steuerbare Einlassöffnung dem Druckbehälter 13 beziehungsweise 13' kontinuierlich, das heißt vorliegend mitunter auch in Intervallen, Füllgut 12 zugeführt wird und über die die steuerbare Auslassöffnung des Druckbehälter 13 beziehungsweise 13' kontinuierlich, das heißt vorliegend mitunter auch in Intervallen, das Reaktionsprodukt 16 entnommen wird.In operation, the pressure vessel 13 respectively 13 ' forming pipeline via the controllable obturator 14 the inlet opening of the pressure vessel 13 the product consisting of biomass, water and / or at least one catalyst 12 fed and then the pressure vessel 13 respectively 13 ' sealed pressure-tight. Then the temperature and the pressure in the pressure vessel become 13 respectively 13 ' elevated. The temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel 13 respectively 13 ' are controlled in such a way that the pressure vessel 13 respectively 13 ' supplied filling material 12 is transported independently and preferably defined through the pipeline. The biomass, water and catalyst of the product in the pipeline react with each other. According to the invention, a mass layer passes through the pressure vessel designed as a pipeline during the conversion process. The length of the pipeline, in conjunction with the filling quantity - and thus with the size or the diameter of the pipeline - determines the duration of the process. About the controllable shut-off device 15 the outlet opening of the pressure vessel 13 respectively 13 ' becomes the reaction product 16 , in particular in the form of coal sludge and / or oil-like products, finally for further processing and / or use by opening the obturator 15 taken. The embodiment according to the invention advantageously allows continuous operation, wherein the pressure vessel is controlled via the controllable inlet opening 13 respectively 13 ' continuously, in the present case sometimes also at intervals, contents 12 is supplied and via the controllable outlet opening of the pressure vessel 13 respectively 13 ' continuously, in the present case sometimes at intervals, the reaction product 16 is removed.

Der in 3 in einer geschnittenen Seitenansicht dargestellte erfindungsgemäße Druckbehälter 17 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb nach 2a ist aus zwei geraden, unterschiedliche Durchmesser aufweisenden und im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet verlaufenden Rohrleitungen 18 und 19 ausgebildet, einem Innenrohr 18 und einem Außenrohr 19. An den freien Enden der das innere Rohr (Innenrohr 18) bildenden Rohrleitung 18 sind Flansche 20 und 21 angeschweißt. Die Flansche 20 und 21 dienen zur Aufnahmen beziehungsweise zum Anschluss von steuerbaren Absperrorganen für die Einlassöffnung beziehungsweise die Auslassöffnung des Druckbehälters 17. Im Bereich des in 3 rechts gelegenen Endes der Rohrleitung 18 ist diese über einen Kompensator 22 mit dem Flansch 21 verschweißt. In dem Raum zwischen der inneren Rohrleitung 18 und der äußeren Rohrleitung 19 sind vorliegend über die Länge der Rohrleitungen 18 beziehungsweise 19 verteilt und beabstandet voneinander ringscheibenförmig ausgebildete Stabilisierungsrippen 23 angeordnet. Die Stabilisierungsrippen 23 verhindern insbesondere Beschädigungen und/oder Verbiegungen der äußeren Rohrleitung 19, welche aufgrund des Gewichts des Druckbehälters 17, insbesondere im gefüllten Zustand und im Betrieb, durch die Stützbeziehungsweise Aufstelllager 24 des Druckbehälter 17 verursacht werden könnten.The in 3 in a sectional side view illustrated pressure vessel according to the invention 17 for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation 2a is made of two straight, different diameter having and arranged substantially coaxially extending pipes 18 and 19 formed, an inner tube 18 and an outer tube 19 , At the free ends of the inner tube (inner tube 18 ) forming pipeline 18 are flanges 20 and 21 welded. The flanges 20 and 21 serve for receiving or connecting controllable shut-off valves for the inlet opening and the outlet opening of the pressure vessel 17 , In the area of in 3 right-hand end of the pipeline 18 this is via a compensator 22 with the flange 21 welded. In the space between the inner pipe 18 and the outer pipe 19 are present over the length of the pipes 18 respectively 19 distributed and spaced from each other annular disc-shaped stabilizing ribs 23 arranged. The stabilizing ribs 23 prevent in particular damage and / or bending of the outer pipe 19 which due to the weight of the pressure vessel 17 , in particular in the filled state and in operation, by the Stützbeziehungsweise Aufstelllager 24 of the pressure vessel 17 could be caused.

Der Raum zwischen der inneren Rohrleitung 18 und der äußeren Rohrleitung 19 ist vorliegend vorzugsweise drucklos, das heißt ohne Druckbeaufschlagung mit einem Wärmeübertragungsmedium (in 3 nicht dargestellt), vorzugsweise einem Bio-/Thermoöl, gefüllt, welches zur Beheizung des Druckbehälters 17, insbesondere der inneren Rohrleitung 18, dient. Vorteilhafterweise wird die Beheizung des Druckbehälters 17 dabei über die Temperatur des Öls gesteuert. Durch diese Anordnung ist auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass der gesamte Prozessablauf bei einer einheitlichen beziehungsweise vereinheitlichten Temperatur erfolgt. Ferner wird so im Rahmen des Prozessablaufs an den jeweiligen Stellen in der Rohrleitung 18 entstehende Wärmeenergie (Reaktorwärme) unmittelbar abgeführt und so Bereichen zugeführt, an denen der Umwandlungsprozess bereits stattgefunden hat beziehungsweise weiter vorangeschritten ist. Eine Überhitzung einzelner Prozessabschnitte wird dabei verhindert. Zur weiteren Verbesserung der Beheizung ist auf der äußeren Rohrleitung 19 des Druckbehälters 17 eine Wärmedämmung 25 angeordnet beziehungsweise aufgebracht.The space between the inner pipe 18 and the outer pipe 19 is present preferably unpressurized, that is without pressurization with a heat transfer medium (in 3 not shown), preferably a bio / thermal oil, filled, which for heating the pressure vessel 17 , in particular the inner pipe 18 , serves. Advantageously, the heating of the pressure vessel 17 controlled by the temperature of the oil. This arrangement ensures in a simple manner that the entire process takes place at a uniform or unified temperature. Furthermore, as part of the process flow at the respective points in the pipeline 18 resulting heat energy (reactor heat) directly dissipated and thus supplied to areas where the conversion process has already taken place or has progressed further. Overheating of individual process sections is thereby prevented. To further improve the heating is on the outer pipe 19 of the pressure vessel 17 a thermal insulation 25 arranged or applied.

Bei dem in 4 dargestellten erfindungsgemäßen Druckbehälter 26 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb nach 2b ist eine an ihren freien Enden mit Flanschen 27 und 28 versehene gebogene Rohrleitung 29 durch einen geschlossenen Behälter 30 geführt, welcher zur Beheizung der Rohrleitung 29 vorzugsweise drucklos mit einem Wärmeübertragungsmedium 31, vorliegend einem Bio-/Thermoöl, gefüllt ist.At the in 4 illustrated pressure vessel according to the invention 26 for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation 2 B one is at its free ends with flanges 27 and 28 provided curved pipeline 29 through a closed container 30 led, which for heating the pipeline 29 preferably depressurized with a heat transfer medium 31 , in this case a bio / thermal oil, is filled.

Bei dem in den 5a bis 5c dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Befüllung des Druckbehälters mit dem aus Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator über wenigstens eine Schleusenkammer 32 mit einer steuerbaren Einlassöffnung und einer steuerbare Auslassöffnung, welche vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnet ist. Die Steuerbarkeit der Einlassöffnung der Schleusenkammer 32 wird vorliegend mit einem Schieber 33 realisiert, welcher über ein Stellorgan beziehungsweise einen Antrieb 34 steuerbar ist. Die Steuerbarkeit der Auslassöffnung der Schleusenkammer 32 wird vorliegend mit einem Schieber 35 realisiert, welcher über ein Stellorgan beziehungsweise einen Antrieb 36 steuerbar ist. Die Schleusenkammer 32 ist mittels des steuerbaren Schiebers 33 gegenüber einem Nachfülllager 37 für Biomasse, Wasser und/oder Katalysator und mittels des steuerbaren Schiebers 35 gegenüber dem Druckbehälter abdichtbar.In the in the 5a to 5c illustrated embodiment, the filling of the pressure vessel is carried out with the biomass, water and / or at least one catalyst via at least one lock chamber 32 with a controllable inlet opening and a controllable outlet opening, which is arranged in front of the at least one controllable inlet opening of the pressure container. The controllability of the inlet opening of the lock chamber 32 is present with a slider 33 realized, which via an actuator or a drive 34 is controllable. The controllability of the outlet opening of the lock chamber 32 is present with a slider 35 realized, which via an actuator or a drive 36 is controllable. The lock chamber 32 is by means of the controllable slider 33 opposite a refill store 37 for biomass, water and / or catalyst and by means of the controllable slide 35 Sealable against the pressure vessel.

Im kontinuierlichen Betrieb wird das aus Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator bestehende Füllgut 38 vor der Einlassöffnung der Schleusenkammer 32 gelagert, vorliegend in dem Nachfülllager 37. Mit Öffnen der Einlassöffnung der Schleusenkammer 32 durch den steuerbaren Schieber 33 gelangt – wie in 5a dargestellt – Füllgut 38 in die Schleusenkammer 32, vorliegend durch Fallen. Die im wesentlichen vollständig mit Füllgut 38' gefüllte Schleusenkammer 32 wird dann durch Verstellung des steuerbaren Schiebers 33 der Einlassöffnung der Schleusenkammer 32 geschlossen (vgl. 5b) und anschließend wird der Druck in der Schleusenkammer 32 auf den Druck in dem Druckbehälter angeglichen. In 5b ist diese Druckangleichung symbolisch durch eine Druckausgleichleitung 39 zwischen der geschlossenen Schleusenkammer 32 und dem sich nach dem Schieber 35 der Schleusenkammer 32 anschließenden Abschnitt, welcher mit der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters verbundenen ist, dargestellt. Die Druckangleichung erfolgt vorliegend mit einer Pumpe mittels Druckluft oder Wasser. Nach Erreichen des Solldrucks, vorliegend des Angleichdrucks, in der Schleusenkammer 32 wird die Auslassöffnung der Schleusenkammer 32 durch Verstellung des steuerbaren Schiebers 35 geöffnet (vgl. 5c). Anschließend wird der Druck in der Schleusenkammer 32 erhöht, in 5c symbolisch durch den mit 40 gekennzeichneten Pfeil dargestellt. Durch die Druckerhöhung wird das sich in der Schleusenkammer 32 befindende Füllgut 38' in den Druckbehälter gedrückt – wie in 5c dargestellt – und der Druckbehälter gefüllt. Nach Leerung der Schleusenkammer 32 wird diese durch Verstellung des steuerbaren Schiebers 35 der Auslassöffnung der Schleusenkammer 32 wieder geschlossen. Anschließen wiederholt sich der Vorgang beginnend mit 5a.In continuous operation, the product consisting of biomass, water and / or at least one catalyst 38 in front of the inlet opening of the lock chamber 32 stored, in this case in the refill 37 , With opening of the inlet opening of the lock chamber 32 through the controllable slide 33 arrives - as in 5a shown - contents 38 into the lock chamber 32 , in this case by falling. The essentially complete with contents 38 ' filled lock chamber 32 is then by adjusting the controllable slider 33 the inlet opening of the lock chamber 32 closed (cf. 5b ) and then the pressure in the lock chamber 32 adjusted to the pressure in the pressure vessel. In 5b this pressure equalization is symbolic by a pressure compensation line 39 between the closed lock chamber 32 and that after the slider 35 the lock chamber 32 subsequent section, which is connected to the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel, shown. The pressure equalization takes place in the present case with a pump by means of compressed air or water. After reaching the target pressure, in this case the Angleichdrucks, in the lock chamber 32 becomes the outlet opening of the lock chamber 32 by adjusting the controllable slide 35 opened (cf. 5c ). Subsequently, the pressure in the lock chamber 32 increased, in 5c symbolically by the with 40 marked arrow shown. Due to the increase in pressure that is in the lock chamber 32 located filling material 38 ' pressed into the pressure vessel - as in 5c shown - and filled the pressure vessel. After emptying the lock chamber 32 This is achieved by adjusting the controllable slider 35 the outlet opening of the lock chamber 32 closed again. Afterwards, the process repeats starting with 5a ,

Bei dem in den 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird dem Druckbehälter 29 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 26 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb das aus Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator bestehende Füllgut 38 kontinuierlich über wenigstens eine Excenterschneckenpumpe 41 mit integrierter Druckregelung 42 zugeführt, welche vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters 29 angeordnet ist.In the in the 6 illustrated embodiment is the pressure vessel 29 a device according to the invention 26 for hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation consisting of biomass, water and / or at least one catalyst filling 38 continuously via at least one eccentric screw pump 41 with integrated pressure control 42 supplied, which before the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel 29 is arranged.

Bedingt durch die im Zusammenhang der Zuführung von Füllgut in den Druckbehälter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb nach den 5a bis 5c mittels einer Schleusenkammer 32 beziehungsweise nach 6 mittels einer Excenterschneckenpumpe 41 Teil einer erfindungsgemäßen Regelung einer erfindungsgemäßen erhöht sich der Druck in dem Druckbehälter. Zur Regelung der für den Umwandlungsprozess einzuhaltenden Druckverhältnisse wird, wie in 7 dargestellt, eine solche Innendruckerhöhung in einem erfindungsgemäßen Druckbehälter 43 auf einen Regelkreis 44 geführt, welcher ein die steuerbare Auslassöffnung des Druckbehälters 43 bildendes Regelorgan 45 öffnet beziehungsweise schließt. Bedingt durch den Prozessablauf in dem Druckbehälter 43 ist vorliegend über den Druck im Inneren des Druckbehälters 43 an dem Regelorgan 45 Kohle 46 in feinverteilter, kugelförmiger Form in Wasser gelöst entnehmbar.Due to the context of the supply of filling material in the pressure vessel of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation according to the 5a to 5c by means of a lock chamber 32 or after 6 by means of an eccentric screw pump 41 Part of an inventive control of an inventive increases the pressure in the pressure vessel. To regulate the pressure conditions to be maintained for the conversion process, as in 7 illustrated, such an internal pressure increase in a pressure vessel according to the invention 43 on a control loop 44 guided, which is a controllable outlet opening of the pressure vessel 43 form of the governing body 45 opens or closes. Due to the process flow in the pressure vessel 43 is present about the pressure inside the pressure vessel 43 at the control organ 45 coal 46 in finely divided, spherical form dissolved in water removable removable.

Die im Wasser gelösten feinstverteilten, kugelförmigen Kohlepartikel werden vorteilhafterweis durch Ausfilterung entnommen, vorzugsweise über Filtriereinrichtungen, Dekantern und/oder Zentrifugen. Die nasse Kohlemasse wird dann in Kohlepellets mit einem Durchmesser von etwa 6 nm bis etwa 60 nm oder zu Briketts gepresst. Die Kohlepellets werden vorteilhafterweise insbesondere aufgrund ihrer hohen Reinheit als Basisprodukt für die chemische Industrie, als Dünger oder als unmittelbar für Verbrennungsprozesse einsetzbarer beziehungsweise nutzbarer Stoff eingesetzt.The dissolved in water finely divided, spherical Coal particles are advantageously removed by filtering, preferably via filtration devices, Decanters and / or centrifuges. The wet carbon mass is then in Carbon pellets with a diameter of about 6 nm to about 60 nm or pressed into briquettes. The coal pellets are advantageously especially due to their high purity as the basic product for the chemical Industry, as fertilizer or as directly for combustion processes usable or usable substance used.

Anstelle von in Wasser gelösten feinstverteilten, kugelförmigen Kohlepartikeln entstehen bei bestimmten Druck- und/oder Temperaturverhältnissen unter Berücksichtigung der Konzentration des Katalysators und/oder der Prozessbeziehungsweise Durchlaufzeit vorteilhafterweise Öl-beziehungsweise Öl-ähnliche Produkte.Instead of of dissolved in water finely divided, spherical Coal particles are formed under certain pressure and / or temperature conditions under consideration the concentration of the catalyst and / or the process or cycle time advantageously oil or oil-like products.

Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 47 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb erfolgt die Zuführung von aus Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator bestehendem Füllgut 48 in den Druckbehälter 49 der Vorrichtung 47 über eine Kolben-Presseinrichtung 50. Die Kolben-Presseinrichtung 50 weist eine Kammer 51 mit einer Einlassöffnung 52, einer steuerbaren Auslassöffnung 53 und einem in der Kammer 51 bewegbaren Kolben 54 zum Pressen von in der Kammer 51 befindlichem Gut auf. Die Steuerbarkeit der Auslassöffnung 53 der Kolbenkammer 51 wird vorliegend mit einem Schieber 55 realisiert, welcher über ein Stellorgan beziehungsweise einen Antrieb 56 steuerbar ist. Vorliegend wird die steuerbare Einlassöffnung des Druckbehälters 49 von der steuerbaren Auslassöffnung 53 der Kolbenkammer 51 gebildet.At the in 8th illustrated embodiment of a device according to the invention 47 For the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation, the supply of biomass, water and / or at least one catalyst existing filling takes place 48 in the pressure vessel 49 the device 47 via a piston-pressing device 50 , The piston-pressing device 50 has a chamber 51 with an inlet opening 52 , a controllable outlet opening 53 and one in the chamber 51 movable piston 54 for pressing in the chamber 51 on the estate. The controllability of the outlet opening 53 the piston chamber 51 is present with a slider 55 realized, which via an actuator or a drive 56 is controllable. In the present case, the controllable inlet opening of the pressure vessel 49 from the controllable outlet port 53 the piston chamber 51 educated.

Im Rahmen der Zuführung von Füllgut 48 in den Druckbehälter 49 wird zunächst Füllgut 48 bei geschlossener Auslassöffnung 53 und zurückgezogenem Kolben 54 in die Kolbenkammer 51 eingeleitet. Daraufhin wird das sich in der Kolbenkammer 51 befindliche Füllgut 48 mittels des Kolbens 54 auf einen definierten Druck vorgepresst. Bei Erreichen des definierten Drucks öffnet der Schieber 55 von der der Kolbenkammer 51 zu dem Druckbehälter 49 und der Kolben 51 presst das verdichtete Füllgut 48 in den Druckbehälter 49. Anschließend schließt der Schieber 55 die Einlassöffnung des Druckbehälters 49 der Vorrichtung 47 und damit die Auslassöffnung 53 der Kammer 51 der Kolben-Presseinrichtung 50.As part of the feeding of contents 48 in the pressure vessel 49 will be filled first 48 with closed outlet opening 53 and retracted piston 54 into the piston chamber 51 initiated. Then it will be in the piston chamber 51 located filling material 48 by means of the piston 54 pre-pressed to a defined pressure. When the defined pressure is reached, the slide opens 55 from the piston chamber 51 to the pressure vessel 49 and the piston 51 presses the compacted product 48 in the pressure vessel 49 , Then the slide closes 55 the inlet opening of the pressure vessel 49 the device 47 and thus the outlet opening 53 the chamber 51 the piston-pressing device 50 ,

Mit Einpressen des vorgepressten Füllguts in den Druckbehälter 49 erhöht sich vorliegend simultan der Druck im Inneren des Druckbehälters 49. Vorliegend wird diese Druckerhöhung dazu genutzt, eine Kammer 57 zur Entnahme (Auslasskammer/Schleusenkammer) von Reaktionsprodukten des im Druckbehälter 49 erfindungsgemäß umgewandelten Füllguts mit Reaktionsprodukten des Füllguts zu füllen.By pressing the pre-pressed contents into the pressure vessel 49 In the present case, the pressure in the interior of the pressure vessel increases simultaneously 49 , In the present case, this pressure increase is used to a chamber 57 for removal (outlet chamber / lock chamber) of reaction products in the pressure vessel 49 According to the invention converted filling material to fill with reaction products of the contents.

Die Kammer 57 weist vorliegend eine steuerbare Einlassöffnung 58 und eine steuerbare Auslassöffnung 59 auf. Vorliegend wird dabei die steuerbare Auslassöffnung des Druckbehälters 49 von der steuerbaren Einlassöffnung 58 der Kammer 57 gebildet. Die Steuerbarkeit der Einlassöffnung 58 der Schleusenkammer 57 wird vorliegend mit einem Schieber 60 realisiert, welcher über ein Stellorgan beziehungsweise einen Antrieb 61 steuerbar ist. Die Steuerbarkeit der Auslassöffnung 59 der Kammer 57 wird vorliegend mit einem Schieber 62 realisiert, welcher über ein Stellorgan beziehungsweise einen Antrieb 63 steuerbar ist.The chamber 57 in this case has a controllable inlet opening 58 and a controllable outlet opening 59 on. In the present case, the controllable outlet opening of the pressure vessel 49 from the controllable inlet opening 58 the chamber 57 educated. The controllability of the inlet opening 58 the lock chamber 57 is present with a slider 60 realized, which via an actuator or a drive 61 is controllable. The controllability of the outlet opening 59 the chamber 57 is present with a slider 62 realized, which via an actuator or a drive 63 is controllable.

Zur Befüllung der Kammer 57 öffnet der Schieber 60 die Kammer 57. Sich vor dem Schieber 60 befindliches Reaktionsprodukt des Füllguts, vorliegend ein Wasser-Kohlegemisch, wird dann aus dem Druckbehälter 49 in die geöffnete Kammer 57 gepresst. Mit Beendigung dieses Einpressvorganges schließt auch der Schieber 60 die Einlassöffnung 58 der Schleusenkammer 57 druckdicht gegenüber dem Druckbehälter 49 ab. Das sich in der Schleusenkammer 57 befindende Reaktionsprodukt kann dann über den Schieber 62 der Schleusenkammer 57 entnommen werden, bei Bedarf mitunter unter Nutzung eines steuerbaren Druckausgleichbehälters 64. In 8 ist die Entnahme symbolisch durch den mit dem Bezugszeichen 65 gekennzeichneten Pfeil dargestellt.To fill the chamber 57 the slide opens 60 the chamber 57 , Himself in front of the slider 60 located reaction product of the filling material, in this case a water-coal mixture is then from the pressure vessel 49 into the open chamber 57 pressed. With the completion of this press-fitting also closes the slide 60 the inlet opening 58 the lock chamber 57 pressure-tight against the pressure vessel 49 from. That is in the lock chamber 57 The reaction product can then via the slide 62 the lock chamber 57 if necessary, sometimes using a controllable pressure equalization tank 64 , In 8th the removal is symbolic by the reference numeral 65 marked arrow shown.

Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Druckbehälter 49 durch gerade Rohrleitung 49 ausgebildet, welche durch einen weiteren, vorliegend ebenfalls als gerade Rohleitung ausgebildeten Behälter 66 geführt. Der Raum zwischen der Rohrleitung 49 des Druckbehälters 49 und der Rohrleitung 66 des Behälters ist vorliegend mit einem Bio-/Thermoöl als Wärmeübertragungsmedium, gefüllt, welches zur Beheizung des Druckbehälters 49 vorteilhafterweise unter Druck in einem Kreislauf geführt und bei Bedarf erwärmt beziehungsweise erhitzt wird.At the in 8th illustrated embodiment, the pressure vessel 49 through straight pipeline 49 formed, which by another, in the present case also designed as a straight pipe line container 66 guided. The space between the pipeline 49 of the pressure vessel 49 and the pipeline 66 the container is presently filled with a bio / thermal oil as a heat transfer medium, which is used to heat the pressure vessel 49 advantageously performed under pressure in a circuit and heated or heated as needed.

Das in 9 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 47 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb durch die Ausgestaltung des Druckbehälters 49' und dem Behälter 66' durch den der Druckbehälter durchgeführt ist. Der Druckbehälter 49' der Vorrichtung 47 gemäß 9 ist dabei durch eine gebogene Rohrleitung 49' ausgebildet. Die Anordnung der Biegungen der Rohrleitung 49' ist dabei vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass die leichtere Biomasse/Kohle immer entgegen dem Auftrieb durch die Rohrleitung 49' transportiert wird. Mitunter sind dazu in der Rohleitung 49' Blenden als Rückfluss- und/oder Auftriebssperren 68 angeordnet (in 9 symbolisch dargestellt).This in 9 illustrated embodiment differs from the in 8th illustrated embodiment of a device according to the invention 47 for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation by the design of the pressure vessel 49 ' and the container 66 ' through which the pressure vessel is performed. The pressure vessel 49 ' the device 47 according to 9 is by a curved pipe 49 ' educated. The arrangement of bends of the pipeline 49 ' is advantageously designed so that the lighter biomass / coal always against the buoyancy of the pipeline 49 ' is transported. Sometimes they are in the pipeline 49 ' Apertures as reflux and / or buoyancy barriers 68 arranged (in 9 symbolically represented).

Das in 10 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 47 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb entspricht im Aufbau und der Funktionsweise im wesentlichen dem in 8 dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Transport der Biomasse durch den Druckbehälter 49 hängt unter anderem auch von der Konsistenz und/oder der Zusammensetzung der in den Druckbehälter 49 einzufüllenden Biomasse ab. Um die Vorrichtung 47 weitestgehend unabhängig von der Konsistenz und/oder der Zusammensetzung der in den Druckbehälter 49 einzufüllenden Biomasse betreiben zu können ist in der den Druckbehälter ausbildenden Rohrleitung 49 eine Fördereinrichtung 69, vorliegend eine eine Schneckenwendel 69 aufweisende Förderschnecke mit einem externen Langsamläufer-Motor als Antrieb integriert. Das Füllgut aus Biomasse, Wasser und Katalysator wird durch Drehung der Schneckenwendel im Druckbehälter zur Auslassöffnung 58 des Druckbehälters 49 transportiert. Die Drehgeschwindigkeit der Förderschnecke ist steuerbar und darüber auch der Prozessverlauf der erfindungsgemäßen Umwandlung. Die Schneckenwendel ist vorliegend im wesentlichen bündig an den Innenquerschnitt der Rohrleitung 49 des Druckbehälters 49 angepasst.This in 10 illustrated embodiment of a device according to the invention 47 For the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation corresponds in structure and operation essentially the in 8th illustrated and described above embodiment. The transport of biomass through the pressure vessel 49 depends inter alia on the consistency and / or the composition of the pressure vessel 49 to be filled biomass. To the device 47 largely independent of the consistency and / or the composition of the pressure vessel 49 to be able to operate to be filled biomass is in the pressure vessel forming pipe 49 a conveyor 69 , in this case, a helical coil 69 integrated screw conveyor with an external slow-speed motor integrated as a drive. The medium from biomass, water and catalyst is turned into the outlet opening by turning the spiral screw in the pressure vessel 58 of the pressure vessel 49 transported. The rotational speed of the screw conveyor is controllable and, in addition, the process of the conversion according to the invention. The spiral screw is in this case substantially flush with the inner cross section of the pipeline 49 of the pressure vessel 49 customized.

Das in 11 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 47 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb entspricht im Aufbau und der Funktionsweise im wesentlichen dem in 8 dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel und unterscheidet sich von dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die eingesetzte Fördereinrichtung 69' zur Unterstützung des Transports der Biomasse durch den Druckbehälter 49. Bei dem in 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Fördereinrichtung 69' durch eine steuerbare Pumpe ausgebildet, welche den Druckgradienten zwischen Einlassöffnung und Auslassöffnung des Druckbehälters geregelt steuert, insbesondere unter Berücksichtigung der für den Umwandlungsprozess einzuhaltenden Druckverhältnisse.This in 11 illustrated embodiment of a device according to the invention 47 For the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation corresponds in structure and operation essentially the in 8th shown and described above and differs from the in 10 illustrated embodiment by the inserted conveyor 69 ' to support the transport of the biomass through the pressure vessel 49 , At the in 11 illustrated embodiment, the conveyor 69 ' formed by a controllable pump, which controls the pressure gradient between the inlet opening and outlet opening of the pressure vessel regulated, in particular taking into account the pressure conditions to be observed for the conversion process.

Bei dem in 12 in einer schematischen Seitenansicht dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckbehälters einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse in einem kontinuierlichen Betrieb ist die den Druckbehälter bildende Rohrleitung als ein in einem Großrohr 70 angeordnetes Rohrpaket aus vorliegend insgesamt sieben einzelnen Rohren 71 angeordnet beziehungsweise eingelassen. Das Großrohr 70 dient dabei gleichzeitig als Behälter für das Wärmeübertragungsmedium. Durch diesen konstruktiven Aufbau kann die erfindungsgenmäße Vorrichtung vorteilhafterweise transportabel ausgeführt werden.At the in 12 in a schematic side view of an embodiment of a pressure vessel according to the invention of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass in a continuous operation is the pressure vessel forming the pipeline as a in a large pipe 70 arranged tube package from present total seven individual tubes 71 arranged or embedded. The big pipe 70 serves at the same time as a container for the heat transfer medium. Due to this construction, the erfindungsgenmäße device can be advantageously carried out transportable.

13 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen weiteren Druckbehälter 73 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse, vorliegend insbesondere mit erfindungsgemäßer Disorganisation der Biomasse. Der Druckbehälter 73 ist im wesentlichen aus einem Reaktorrohr welches an dem in 13 links gelegenen Ende mit einem einen Klöpperboden 77 geschlossen und an dem rechts gelegenen Ende mit einem Anschlussflansch 74 versehen ist. Das Reaktorrohr des Druckbehälters 73 ist vorliegend ein spiralgeschweißtes Rohr DN600 mit einer Länge L von etwa 6,00 m und einem Durchmesser D von etwa 0,60 m. Über die Länge des Druckbehälters 73 verteilt und beabstandet voneinander sind Anschlussstutzen 75 mit einem Durchmesser von etwa 1,25 Zoll, insbesondere zur Zuführung von Stoffen beziehungsweise Entnahme von Zwischenproduktstoffen vorgesehen. 13 shows a schematic side view of another pressure vessel 73 a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass, in this case in particular with disorganization of the biomass according to the invention. The pressure vessel 73 is essentially of a reactor tube which at the in 13 left end with a dished bottom 77 closed and at the right end with a connecting flange 74 is provided. The reactor tube of the pressure vessel 73 In the present case, a spiral-welded pipe DN600 with a length L of about 6.00 m and a diameter D of about 0.60 m. About the length of the pressure vessel 73 distributed and spaced from each other are connecting pieces 75 with a diameter of about 1.25 inches, in particular for the supply of substances or removal of intermediate substances provided.

In dem Druckbehälter 73 erfolgt der erfindungsgemäße hydrothermale Karbonisierungsprozess vorteilhafterweise mit Disorganisation der Biomasse bei einer Betriebstemperatur von etwa 250 Grad Celsius, einem Betriebsdruck von etwa 25 bar und mit einem pH Wert von 4,5. Der maximale Betriebsdruck des Druckbehälters 73 wird vorliegend durch eine Berstscheibe 76 im Bereich des Anschlussflansches 74 begrenzt, vorliegend auf etwa 28 bar.In the pressure vessel 73 the hydrothermal Karbonisierungsprozess invention advantageously takes place with disorganization of the biomass at an operating temperature of about 250 degrees Celsius, an operating pressure of about 25 bar and a pH of 4.5. The maximum operating pressure of the pressure vessel 73 is present through a rupture disc 76 in the area of the connection flange 74 limited, in this case to about 28 bar.

Bei dem in 14a und 14b dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse ist der Druckbehälter 78 im wesentlichen von einer Rohrleitung gebildete. Der Druckbehälter 78 weist einen Anschluss 79 mit einem Flansch 80 auf. Über seine Länge verteilt und beabstandet voneinander weist der Druckbehälter 78 Anschlussstutzen 81 mit einem Durchmesser von etwa 1,25 Zoll und weiter weist der Druckbehälter 78 im Bereich des in 14a links gelegenen Endes seines Bodens Anschlussmuffen 82 mit einem Durchmesser von etwa 0,75 Zoll auf. Die Anschlussstutzen 81 und Anschlussmuffen 82 dienen vorliegend insbesondere einer Zuführung von Stoffen beziehungsweise einer Entnahme von Zwischenproduktstoffen. Wie weiter in 14a dargestellt, weist der Behälter 80 eine innenliegende Lagerschale 83 für eine Rührwerkswelle auf, welche insbesondere im Zusammenhang mit einer entsprechenden Disorganisationseinrichtung einer erfindungsgemäßen Disorganisation der Biomasse dient.At the in 14a and 14b illustrated embodiment of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass is the pressure vessel 78 essentially formed by a pipeline. The pressure vessel 78 has a connection 79 with a flange 80 on. Distributed over its length and spaced from each other, the pressure vessel 78 spigot 81 with a diameter of about 1.25 inches and further points the pressure vessel 78 in the area of in 14a left-hand end of its bottom connecting sleeves 82 with a diameter of about 0.75 inches. The connecting pieces 81 and connecting sleeves 82 serve in the present case in particular a supply of substances or a Removal of intermediate substances. As in further 14a shown, the container has 80 an inner bearing shell 83 for an agitator shaft, which serves in particular in connection with a corresponding disorganizing device of a disorganization of the biomass according to the invention.

Das in 15 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse entspricht im wesentlichen dem in 14a und 14b dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei vorliegend jedoch der Druckbehälter 78' von einer Rohrleitung mit einem Doppelmantel zur Beheizung, insbesondere mit Thermoöl, ausgebildet ist. An dem in 15 rechts gelegenen Ende ist der Druckbehälter 78' über einen Sonderflansch 84 entweder mittels eines Blindflansch verschließbar, so das ein Druckbehälter für eine batchorientierte hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse gegeben ist, oder aber mit einem Anschlussflansch als Durchgangsrohrleitung einrichtbar und nutzbar.This in 15 illustrated embodiment of a device according to the invention for the hydrothermal carbonization of biomass corresponds substantially to the in 14a and 14b illustrated embodiment, but in the present case, the pressure vessel 78 ' from a pipe with a double jacket for heating, in particular with thermal oil is formed. At the in 15 right end is the pressure vessel 78 ' via a special flange 84 either closed by means of a blind flange, so that a pressure vessel for a batch-oriented hydrothermal carbonization of biomass is given, or can be set up and used with a connection flange as a through-pipeline.

16a und 16b zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Ausgestaltung eines Blindflansches für einen Sonderflansch 84 eines erfindungsgemäßen Druckbehälters gemäß dem Druckbehälter 78' nach 15. Der Sonderflansch 84 weist dabei auf der der Rohrleitung des Druckbehälters 78' zugewandten, in 16a links gelegenen Seite einen Gitterkorb 85 auf, der vorteilhafterweise über den Korb einer in der Rohrleitung angeordneten Förderschneckeneinrichtung greift, welche auf der gegenüberliegenden Seite in der Lagerschale 83 drehbar gelagert ist. Der Gitterkorb 85 weist vorliegend eine Maschenweite von maximal 5 mm auf. Auf der dem Gitterkorb 85 gegenüberliegenden Seite des Sonderflansches 84 sind vorliegend drei mit Blindflanschen 86, 87 und 88 verschlossene Anschlussstutzen vorgesehen. Weiter weist der Sonderflansch 84 vorliegend vier Anschlussmuffen 89 mit einem Durchmesser von etwa 0,75 Zoll auf. 16a and 16b show an embodiment of an embodiment of a blind flange for a special flange 84 a pressure vessel according to the invention according to the pressure vessel 78 ' to 15 , The special flange 84 points to the pipeline of the pressure vessel 78 ' facing, in 16a left side a grid basket 85 on, which advantageously engages over the basket of a screw conveyor arranged in the pipeline, which on the opposite side in the bearing shell 83 is rotatably mounted. The grid basket 85 in this case has a mesh size of a maximum of 5 mm. On the grid basket 85 opposite side of the special flange 84 are present three with blind flanges 86 . 87 and 88 provided sealed connection piece. Next points the special flange 84 in the present case four connecting sleeves 89 with a diameter of about 0.75 inches.

17 zeigt in einer schematischen Prinzipdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 90 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse. Dabei sind vorliegend vier einzelne, den Druckbehälter bildende Rohrleitungen 91 in einem Containerbehälter 92 angeordnet. Die Rohrleitungen weisen dabei vorliegend Anschluss beziehungsweise Blindflansche 93 auf, je nach Bedarf und Ausgestaltung der Prozessführung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so vorteilhafterweise modulartig aufbaubar. Unterstützt wird diese Modularität bei Verwendung eines separaten Wärmeerzeugermoduls 94, welche zum Beheizen des Druckbehälters insbesondere auch mit Abwärme, genutzt wird. 17 shows a schematic diagram of another embodiment of a device according to the invention 90 for the hydrothermal carbonization of biomass. Here are four individual, the pressure vessel forming pipes 91 in a container container 92 arranged. The pipelines have in this case connection or blind flanges 93 depending on the need and configuration of the litigation. The device according to the invention can be built up advantageously in a modular manner. This modularity is supported when using a separate heat generator module 94 , which is used for heating the pressure vessel in particular also with waste heat.

18a und 18b zeigen ein Ausführungsbeispiel für eine an der Wandung der Rohrleitung eines erfindungsgemäßen Druckbehälters anliegende Schneckenwendel 95 als Fördereinrichtung, welche vorliegend auf einer Hohlwelle 96 angeordnet ist, welche in dem Druckbehälter drehbar auf beziehungsweise in einer Lagerschale 83 angeordnet ist. 18a and 18b show an embodiment of an applied to the wall of the pipeline of a pressure vessel according to the invention screw flight 95 as a conveyor, which in this case on a hollow shaft 96 is arranged, which rotatably in the pressure vessel on or in a bearing shell 83 is arranged.

In den 19a bis 19d ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 97 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse dargestellt. Die Vorrichtung 97 weist einen aus einer gebogenen Rohleitung mit mehreren Windungen gebildeten Druckbehälter 98 mit einem steuerbaren Einlass 99 und einem steuerbaren Auslass 100 auf. Der Druckbehälter 98 ist mit seinen Windungen durch einen Außenbehälter 101 geführt, welcher mit einem Wärmeübertragungsmedium, vorliegend einem Thermoöl, gefüllt ist. Das Thermoöl wird dabei in einem Kreislauf durch den Behälter 101 geführt, wozu dieser eine steuerbare Einlassöffnung 102 und eine steuerbare Auslassöffnung 103 aufweist. Der Behälter 101 der Vorrichtung 97 ist dabei vorliegend als Doppelwandzylinder ausgebildet, in den der Druckbehälter eingesetzt beziehungsweise eingelassen ist (vgl. insbesondere 19b und 19c). Die Vorrichtung ist aufgrund ihrer Ausgestaltung insgesamt sehr kompakt und damit auch transportabel ausbildbar. Vorliegend weist der Behälter 101 einen Außendurchmesser von etwa 0,90 m, einen Innendurchmesser von etwa 0,80 m und eine Höhe von etwa 2,00 m auf.In the 19a to 19d is another embodiment of a device according to the invention 97 for the hydrothermal carbonization of biomass. The device 97 has a pressure vessel formed from a bent pipe with several turns 98 with a controllable inlet 99 and a controllable outlet 100 on. The pressure vessel 98 is with its meanders through an outer container 101 guided, which is filled with a heat transfer medium, in this case a thermal oil. The thermal oil is thereby circulated through the container 101 led, for which this a controllable inlet opening 102 and a controllable outlet opening 103 having. The container 101 the device 97 is presently designed as a double wall cylinder, in which the pressure vessel is inserted or inserted (see, in particular 19b and 19c ). The device is due to their design, overall very compact and thus also portable transportable. In the present case, the container 101 an outer diameter of about 0.90 m, an inner diameter of about 0.80 m and a height of about 2.00 m.

Vorteilhafterweise ermöglichen die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung einzeln und/oder in Kombination miteinander eine kontinuierliche hydrothermale Karbonisierung von Biomasse mit einer kontinuierlichen und/oder batchorientierten Aufspaltung von Zellulose in Zuckermoleküle mittels eines als Reaktor dienenden Druckbehälters zur Erzeugung von Kohle, Öl und/oder Polymeren aus Biomasse.advantageously, enable the embodiments of the invention described above individually and / or in combination with one another continuously Hydrothermal carbonation of biomass with a continuous and / or batch-oriented splitting of cellulose into sugar molecules by means of a serving as a reactor pressure vessel for the production of coal, oil and / or Polymers from biomass.

Besonders bevorzugt erfolgt vor und/oder während des im Druckbehälter ablaufenden Umwandlungsprozesses eine Disorganisation der pflanzlichen Strukturen.Especially preferably occurs before and / or during in the pressure vessel a process of disorganization of the plant Structures.

In einer ersten Ausführungsvariante erfolgt die Disorganisation mittels Ultraschall in einem Rohr. Dabei wird die Biomasse aus einem Vorratsbehälter mit Hilfe einer Schnecken- oder Kolbenmembranpumpe in ein senkrecht stehendes Rohr gefördert. In diesem Rohr befindet sich ein Ultraschallsender, gegen den die Biomasse gefördert wird. Der Disorganisationsgrad hängt von der Fördergeschwindigkeit, der Leistung des Ultraschallsenders und des Förderdruckes ab. Das disorganisierte Material umströmt den Ultraschallerreger und wird durch den Förderdruck des nachfolgenden Materials weiter transportiert. Bei diesem Schritt erfolgt eine erste Erwärmung der Biomasse.In a first embodiment, the disorganization takes place by means of ultrasound in a tube. The biomass is conveyed from a storage container by means of a screw or piston diaphragm pump in a vertical tube. In this tube is an ultrasonic transmitter, against which the biomass is promoted. The degree of disorganization depends on the conveying speed, the power of the ultrasonic transmitter and the delivery pressure. The disorganized material flows around the ultrasonic exciter and is further transported by the delivery pressure of the subsequent material advantage. In this step, a first heating of the biomass takes place.

Das dementsprechend vor-beziehungsweise aufbereitete Material wird durch ein Rohr einem Mikrowellendurchflussreaktor zugeführt, der das Material im Durchfluss auf etwa 150 Grad Celsius bis etwa 180 Grad Celsius erhitzt. Die Heizphase dauert etwa drei Minuten bis etwa zehn Minuten. Die Materialförderung erfolgt durch den Pumpendruck der oben zur Vordisorganisation mittels Ultraschall genutzten Schnecken- oder Kolbenmembranpumpe sowie einer Hochdruckpumpe vor dem Mikrowellendurchflussreaktor. Der Mikrowellendurchflussreaktor besteht vorliegend aus einem nicht polaren Material und befindet sich in einem durch Mikrowellen bestrahltem Raum. Die Erhitzung kann alternativ und/oder ergänzend auch durch eine Mikrowelleneinleitung über Hohlleiter in ein metallisches Rohr erfolgen. Das so entsprechend erhitzte Material wird über ein Proportionalventil, welches den Druck innerhalb des Reaktionsraumes steuert, in einen Entspannungsbehälter geführt. Der Druck innerhalb des Reaktionsraumes kann zusätzlich durch Pumpendruck oder Gasdruck über die der Temperatur entsprechenden Dampfdruckkurvenwerte eingestellt und/oder gesteuert werden.The accordingly prepared or prepared material is through a tube is fed to a microwave flow reactor, the the material in the flow to about 150 degrees Celsius to about 180 Degrees Celsius heated. The heating phase lasts for about three minutes about ten minutes. The material promotion done by the pump pressure of the above for Vordisorganisation means Ultrasound used screw or piston diaphragm pump and a High pressure pump in front of the microwave flow reactor. The microwave flow reactor consists in the present case of a non-polar material and is located in a microwave-irradiated room. The heating may alternatively and / or additionally also by a microwave input via waveguide in a metallic Tube done. The thus heated material is about a Proportional valve, which determines the pressure within the reaction space controls, led into a relaxation tank. The pressure within the Reaction space may additionally by pump pressure or gas pressure over set the vapor pressure curve values corresponding to the temperature and / or controlled.

Das so mittels Mikrowellenbestrahlung weiter disorganisierte, vorbereitete Material entspannt dann in einem Behälter unter Atmosphärendruck. Durch diese Entspannung werden die vorgeschädigten Zellstrukturen und komplexen Moleküle wie die der Zellulose weiter zerlegt.The so further disorganized by microwave irradiation, prepared Material then relaxes in a container under atmospheric pressure. By This relaxation will be the damaged cell structures and complex molecules like that of cellulose further decomposed.

Die erfolgenden Disorganisationen der Biomasse bewirken einzeln und/oder in Kombination miteinander vorteilhafterweise eine Beschleunigung des Umwandlungsprozesses der hydrothermalen Karbonisierung.The successful disorganization of the biomass effect individually and / or in combination with each other advantageously an acceleration of the Conversion process of hydrothermal carbonation.

Weiter wird das Material in einem Mikrowellenreaktor mit einem als Wendel geformten Reaktionsraum (vgl. 19d) auf eine Temperatur zwischen etwa 180 Grad Celsius und etwa 250 Grad Celsius aufgeheizt. Die Reaktion (Umwandlungsprozess) erfolgt im Durchfluss und über einen Zeitraum von etwa drei Minuten bis etwa 20 Minuten. Dabei wird den Zuckermolekülen das Wasser entzogen. Die Reaktion findet bei Drücken von etwa 15 bar bis etwa 30 bar statt. Hierbei können dem Reaktionsgemisch weitere Reaktionspartner und Katalysatoren zugeführt werden. Die Zuführung von Wasserstoff H und Kohlenmonoxid CO führt zur Bildung komplexer organischer Strukturen, wie Polymeren. Die auf diesem Weg entstehende Suspension und Lösung von Monomeren und/oder Polymeren in Wasser wird zur Bildung neuer Organisationsstrukturen/Molekülstrukturen in ein ebenfalls beheiztes Rohr weitergeleitet. Die Reaktionsdauer beträgt je nach gewünschtem Endprodukt bis zu vier Stunden. Der Einsatz von Ultraschallwellen während der Reaktion unter Mirowellenbestrahlung in den ersten 20 Minuten führt zur Herstellung von reinem Kohlenstoff.Further, the material in a microwave reactor with a shaped as a helix reaction space (see. 19d ) is heated to a temperature between about 180 degrees Celsius and about 250 degrees Celsius. The reaction (conversion process) is carried out in the flow and over a period of about three minutes to about 20 minutes. The water is removed from the sugar molecules. The reaction takes place at pressures of about 15 bar to about 30 bar. In this case, the reaction mixture further reactants and catalysts can be supplied. The supply of hydrogen H and carbon monoxide CO leads to the formation of complex organic structures, such as polymers. The resulting in this way suspension and solution of monomers and / or polymers in water is forwarded to form new organizational structures / molecular structures in a likewise heated pipe. The reaction time is up to four hours, depending on the desired end product. The use of ultrasonic waves during the reaction under microwave irradiation in the first 20 minutes results in the production of pure carbon.

Die in den Figuren der Zeichnung dargestellten und im Zusammenhang mit diesen beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.The represented in the figures of the drawing and in connection with these described embodiments The invention are merely illustrative of the invention and are for this not restrictive.

11
Füllgut (Biomasse, Wasser und/oder Katalysator)Filling material (biomass, Water and / or catalyst)
22
Druckbehälter (Startbehälter)Pressure vessel (start container)
33
Absperrorganshutoff
44
Druckbehälter (Folgebehälter 1)Pressure vessel (follow tank 1)
55
Absperrorganshutoff
66
Druckbehälter (Folgebehälter 2)Pressure vessel (follow tank 2)
77
Absperrorganshutoff
88th
Druckbehälter (Folgebehälter n)Pressure vessel (follow tank n)
99
Absperrorganshutoff
1010
Reaktionsprodukt (Kohleschlamm)reaction product (Coal slurry)
1111
Pumpepump
1212
Füllgut (Biomasse, Wasser und/oder Katalysator)Filling material (biomass, Water and / or catalyst)
1313
Druckbehälter/Rohrleitung (gerade)Pressure vessel / pipeline (just)
13'13 '
Druckbehälter/Rohrleitung (gebogen)Pressure vessel / pipeline (bent)
1414
Absperrorgan (Einlassöffnung)shutoff (Inlet opening)
1515
Absperrorgan (Auslassöffnung)shutoff (Outlet)
1616
Reaktionsprodukt (Kohleschlamm)reaction product (Coal slurry)
1717
Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomassecontraption for the hydrothermal carbonization of biomass
1818
Druckbehälter/Rohrleitung (inneres Rohr)Pressure vessel / pipeline (inner tube)
1919
Behälter/Rohrleileitung (äußeres Rohr)Container / Rohrleileitung (outer tube)
2020
Flanschflange
2121
Flanschflange
2222
Kompensatorcompensator
2323
Stabilisierung/StabilisierungsrippeStabilization / stabilizing rib
2424
Stütz-/AufstelllagerSupport / Aufstelllager
2525
Wärmedämmungthermal insulation
2626
Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomassecontraption for the hydrothermal carbonization of biomass
2727
Flanschflange
2828
Flanschflange
2929
Druckbehälter/RohrleitungPressure vessel / pipeline
3030
Behältercontainer
3131
Wärmeübertragungsmedium/Bio-/ThermoölHeat transfer medium / Organic / thermal oil
3232
Schleusenkammerlock chamber
3333
Schieberpusher
3434
Stellorgan/Antrieb (Schieber (33))Actuator / actuator (slide (slide ( 33 ))
3535
Schieberpusher
3636
Stellorgan/Antrieb (Schieber (35))Actuator / actuator (slide (slide ( 35 ))
3737
Nachfülllager/TrichterNachfülllager / funnel
3838
Füllgut (Biomasse, Wasser und/oder Katalysator)Filling material (biomass, Water and / or catalyst)
38'38 '
Füllgut (Biomasse, Wasser und/oder Katalysator) in Schleusenkammer (32))Filling material (biomass, water and / or catalyst) in lock chamber ( 32 ))
3939
Druckausgleich/DruckausgleichleitungPressure relief / pressure equalization line
4040
Druckerhöhung/PumpeBooster / pump
4141
Excenterschneckenpumpe 41 mit integrierter Druckregelung (42)progressing cavity pump 41 with integrated pressure control ( 42 )
4242
Druckregelung (Excenterschneckenpumpe (41))Pressure control (eccentric screw pump ( 41 ))
4343
Druckbehälter/RohrleitungPressure vessel / pipeline
4444
Regelkreisloop
4545
Regelorganregulating element
4646
Reaktionsprodukt (in Wasser gelöste Kohle in feinverteilter, kugelförmiger Form)reaction product (dissolved in water Coal in finely divided, spherical Shape)
4747
Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomassecontraption for the hydrothermal carbonization of biomass
4848
Füllgut (Biomasse, Wasser und/oder Katalysator)Filling material (biomass, Water and / or catalyst)
4949
Druckbehälter/RohrleitungPressure vessel / pipeline
49'49 '
Druckbehälter/RohrleitungPressure vessel / pipeline
5050
Kolben-PresseinrichtungPiston presser
5151
Kammer/KolbenkammerChamber / piston chamber
5252
Einlassöffnung (Kammer (51))Inlet opening (chamber ( 51 ))
5353
Auslassöffnung (Kammer (51))Outlet opening (chamber ( 51 ))
5454
Kolbenpiston
5555
Schieberpusher
5656
Stellorgan/Antrieb (Schieber (55))Actuator / actuator (slide (slide ( 55 ))
5757
Kammer/SchleusenkammerChamber / lock chamber
5858
Einlassöffnung (Kammer (57))Inlet opening (chamber ( 57 ))
5959
Auslassöffnung (Kammer (57))Outlet opening (chamber ( 57 ))
6060
Schieberpusher
6161
Stellorgan/Antrieb (Schieber (60))Actuator / actuator (slide (slide ( 60 ))
6262
Schieberpusher
6363
Stellorgan/Antrieb (Schieber (62))Actuator / actuator (slide (slide ( 62 ))
6464
steuerbarer Druckausgleichbehältercontrollable Surge tank
6565
Entnahme Reaktionsproduktwithdrawal reaction product
6666
Behälter/RohrleitungTank / pipe
66'66 '
Behältercontainer
6767
Wärmeübertragungsmedium/Bio-/ThermoölHeat transfer medium / Organic / thermal oil
6868
Rückfluss- und/oder Auftriebssperrebackflow and / or buoyancy barrier
6969
Fördereinrichtung/Förderschnecke/SchneckenwendelConveyer / screw / helical screw
69'69 '
Fördereinrichtung/PumpeConveyor / pump
7070
GroßrohrGroßrohr
7171
Rohr/RohrpaketPipe / tube package
7272
Wärmeübertragungsmedium/Bio-ThermoölHeat transfer medium / organic thermal oil
7373
Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomassecontraption for the hydrothermal carbonization of biomass
7474
Flanschflange
7575
Anschlussstutzenspigot
7676
Berstscheiberupture disc
7777
Klöpperbodentorospherical
7878
Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomassecontraption for the hydrothermal carbonization of biomass
78'78 '
Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomassecontraption for the hydrothermal carbonization of biomass
7979
Druckbehälter/RohrleitungPressure vessel / pipeline
8080
Flanschflange
8181
Anschlussstutzenspigot
8282
Anschlussmuffecoupling bush
8383
Lagerschalebearing shell
8484
Sonderflanschspecial flange
8585
Gitterkorbmesh basket
8686
Anschlussstutzenspigot
8787
Anschlussstutzenspigot
8888
Anschlussstutzenspigot
8989
Anschlussmuffecoupling bush
9090
Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomassecontraption for the hydrothermal carbonization of biomass
9191
Druckbehälter/RohrleitungPressure vessel / pipeline
9292
Behälter/ContainerbehälterContainer / container vessel
9393
Flanschflange
9494
WärmeerzeugermodulHeat generator module
9595
Förderschnecke/SchneckenwendelAuger / screw spiral
9696
Hohlwellehollow shaft
9797
Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomassecontraption for the hydrothermal carbonization of biomass
9898
Druckbehälter/RohrleitungPressure vessel / pipeline
9999
Einlassöffnung (Druckbehälter (98))Inlet opening (pressure vessel ( 98 ))
100100
Auslassöffnung (Druckbehälter (98))Outlet opening (pressure vessel ( 98 ))
101101
Behälter/ContainerbehälterContainer / container vessel
102102
Einlassöffnung (Containerbehälter (101))Inlet opening (container container ( 101 ))
103103
Auslassöffnung (Containerbehälter (101))Outlet opening (container container ( 101 ))

Claims (52)

Verfahren zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse, wobei Biomasse mit Wasser und wenigstens einem Katalysator in einem Druckbehälter durch Temperatur- und/oder Druckerhöhung in Stoffe wie Kohle, Öl und/oder dergleichen artverwandte Stoffe umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse vor der Umwandlung und/oder während der Umwandlung disorganisiert wird.A process for the hydrothermal carbonization of biomass, wherein biomass is converted with water and at least one catalyst in a pressure vessel by increasing the temperature and / or pressure in substances such as coal, oil and / or the like kindred materials, characterized in that the biomass before the conversion and / or disorganized during the transformation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Disorganisation mittels Ultraschall erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the disorganization takes place by means of ultrasound. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse unter Nutzung einer Pumpe, vorzugsweise einer Schneckenpumpe oder einer Kolbenmembranpumpe, gegen einen in einer Rohrleitung angeordneten Ultraschallsender gefördert wird.A method according to claim 1 or claim 2, characterized characterized in that the biomass using a pump, preferably a screw pump or a piston diaphragm pump, against a is conveyed in a pipeline arranged ultrasonic transmitter. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderung insbesondere hinsichtlich Fördergeschwindigkeit und/oder Förderleistung der Pumpe, die Leistung des Ultraschallsenders und/oder der Förderdruck steuerbar ist, vorzugsweise über wenigstens eine RegeleinrichtungMethod according to claim 3, characterized that promotion especially with regard to conveying speed and / or capacity of Pump, the power of the ultrasonic transmitter and / or the delivery pressure is controllable, preferably over at least one control device Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Disorganisation mittels Mikrowellenbestrahlung erfolgt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized the disorganization takes place by means of microwave irradiation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse durch einen wenigstens einen Reaktionsraum aufweisenden Mikrowellendurchflussreaktor geführt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that the biomass by having at least one reaction space Microwave flow reactor out becomes. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Mikrowellendurchflussreaktor geführte Biomasse erhitzt wird.Method according to Claim 6, characterized that the biomass passed through the microwave flow reactor is heated. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse auf eine Temperatur in einem Temperaturbereich zwischen etwa 150 Grad Celsius bis etwa 250 Grad Celsius erhitzt wird.Method according to claim 7, characterized in that that the biomass is at a temperature in a temperature range heated between about 150 degrees Celsius to about 250 degrees Celsius becomes. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizphase zwischen etwa 3 Minuten bis etwa 20 Minuten beträgt.A method according to claim 7 or claim 8, characterized characterized in that the heating phase is between about 3 minutes to about 20 minutes. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, gekennzeichnet durch einen Druck in dem Reaktionsraum des Mikrowellendurchflussreaktors in einem Druckbereich zwischen etwa 15 bar bis etwa 30 bar.Method according to one of claims 6 to 7, characterized by a pressure in the reaction space of the microwave flow reactor in a pressure range between about 15 bar to about 30 bar. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Disorganisation durch Dekompression erfolgt, wobei druckbeaufschlagte Biomasse in einem Behälter mit niedrigerem Druck, vorzugsweise Atmosphärendruck, entspannt.Method according to one of claims 1 to 10, characterized that the disorganization is done by decompression, being pressurized Biomass in a container with lower pressure, preferably atmospheric pressure, relaxed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass einem im wesentlichen als Rohrleitung mit wenigstens einer steuerbaren Einlassöffnung und wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung ausgebildeten Druckbehälter über die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung Biomasse, Wasser und/oder wenigstens ein Katalysator zugeführt wird, die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter derart gesteuert werden, dass dem Druckbehälter zugeführtes Füllgut aus Biomasse, Wasser und Katalysator durch die Rohrleitung transportiert wird, wobei Biomasse, Wasser und Katalysator miteinander reagieren, und über die wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung wenigstens ein Reaktionsprodukt des Füllguts entnommen wird.Method according to one of claims 1 to 11, characterized that essentially as a pipeline with at least one controllable inlet opening and at least one controllable outlet opening formed pressure vessel via the at least one controllable inlet opening biomass, water and / or at least fed to a catalyst is, the temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel so be controlled that the pressure vessel supplied contents of biomass, water and catalyst is transported through the pipeline, wherein Biomass, water and catalyst react with each other, and over the at least one controllable outlet opening at least one reaction product of the contents is removed. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine kontinuierliche Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator.A method according to claim 12, characterized by a continuous feed biomass, water and / or at least one catalyst. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter derart gesteuert werden, dass dem Druckbehälter zugeführtes Füllgut aus Biomasse, Wasser und Katalysator definiert durch die Rohrleitung transportiert wird.A method according to claim 12 or claim 13, characterized characterized in that the temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel in such a way be controlled that the pressure vessel supplied contents of biomass, water and catalyst defined to be transported through the pipeline. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator über wenigstens eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete, wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung und wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung aufweisende Schleusenkammer erfolgt, wobei die Schleusenkammer seitens der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung mit wenigstens einem Vorratsspeicher an Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator und seitens der wenigstens einen steuerbaren Auslassöffnung mit der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters verbindbar ist.Method according to one of claims 1 to 14, characterized that the feeder of biomass, water and / or at least one catalyst over at least a front of the at least one controllable inlet opening of the Pressure vessel arranged, at least one controllable inlet opening and at least one controllable outlet opening having lock chamber takes place, the lock chamber on the part the at least one controllable inlet opening with at least one storage reservoir on biomass, water and / or at least one catalyst and part the at least one controllable outlet opening with the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel is connectable. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator aus der Schleusenkammer in den Druckbehälter durch Druckbeaufschlagung erfolgt.Method according to claim 15, characterized in that that the transport of biomass, water and / or at least one Catalyst from the lock chamber into the pressure vessel by pressurization he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator über eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Kolben-Presseinrichtung erfolgt, wobei die Kolben-Presseinrichtung eine Kammer mit wenigstens einer Einlassöffnung, wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung und einem in der Kammer bewegbaren Kolben zum Pressen von in der Kammer befindlichem Gut aufweist.Method according to one of claims 1 to 16, characterized that the feeder biomass, water and / or at least one catalyst via a in front of the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel arranged piston-pressing device takes place, wherein the piston-pressing device has a chamber with at least one Inlet port, at least one controllable outlet opening and one in the chamber movable piston for pressing material in the chamber having. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator aus der Kammer in den Druckbehälter durch mittels des Kolbens aufgebauter Druckbeaufschlagung erfolgt.Method according to claim 17, characterized in that that the transport of biomass, water and / or at least one Catalyst from the chamber into the pressure vessel by means of the piston built-up pressurization takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator über eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Excenterschneckenpumpe mit Druckregelung erfolgt.Method according to one of claims 1 to 18, characterized that the feeder biomass, water and / or at least one catalyst via a before the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel arranged eccentric screw pump with pressure control. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport von sich in dem Druckbehälter befindlichem Füllgut unterstützt wird durch eine vorzugsweise in der Rohrleitung des Druckbehälters angeordnete steuerbare Fördereinrichtung, besonders bevorzugt in Form einer steuerbaren Förderschnecke.Method according to one of claims 1 to 19, characterized that the transport is supported by in the pressure vessel befindlichem contents by a preferably arranged in the pipeline of the pressure vessel controllable conveyor, particularly preferred in the form of a controllable screw conveyor. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördervolumen der Fördereinrichtung steuerbar ist, vorzugsweise über eine Regeleinrichtung.Method according to claim 20, characterized in that that the delivery volume the conveyor is controllable, preferably over a control device. Verfahren nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Förderschnecke im wesentlichen über die gesamte Länge der Rohrleitung des Druckbehälters erstreckt und im wesentlichen bündig an den Innenquerschnitt der Rohrleitung des Druckbehälters angepasst ist.A method according to claim 20 or claim 21, characterized in that the conveyor screw extends substantially over the entire length of the pipeline of the pressure vessel and in is substantially flush with the inner cross section of the pipeline of the pressure vessel adapted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter über die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung und/oder die wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung gesteuert werden, vorzugsweise über wenigstens eine Regeleinrichtung.Method according to one of claims 1 to 22, characterized that the temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel on the at least one controllable inlet opening and / or the at least a controllable outlet opening be controlled, preferably over at least one control device. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter beheizt wird.Method according to one of claims 1 to 23, characterized that heats the pressure vessel becomes. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung des Druckbehälters zumindest teilweise in einem mit wenigstens einem Wärmeübertragungsmedium, vorzugsweise Öl, füllbaren Behältnis angeordnet ist und die Beheizung des Druckbehälters über die Temperatur des wenigstens einen Wärmeübertragungsmediums in dem Behältnis gesteuert wird.Method according to Claim 24, characterized that the pipeline of the pressure vessel at least partially in one with at least one heat transfer medium, preferably oil, fillable container is arranged and the heating of the pressure vessel over the temperature of at least a heat transfer medium in the container is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet durch Verwendung eines Eindickmittels, vorzugsweise Speisestärke wie Getreide- und/oder Kartoffelstärke, für das Füllgut aus Biomasse, Wasser und wenigstens einem Katalysator.Method according to one of claims 1 to 25, characterized by using a thickening agent, preferably cornstarch such as Cereal and / or Potato starch, for the filling from biomass, water and at least one catalyst. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme des wenigstens einen Reaktionsprodukts des Füllguts über eine nach der wenigstens einen steuerbaren Auslassöffnung des Druckbehälters angeordnete Trenneinrichtung erfolgt, vorzugsweise durch Filterung.Method according to one of Claims 1 to 26, characterized that the removal of the at least one reaction product of the filling material via a after the at least one controllable outlet opening of the pressure vessel arranged separating device takes place, preferably by filtering. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt vor und/oder nach der Entnahme gepresst wird.Method according to one of claims 1 to 27, characterized that the reaction product is pressed before and / or after removal. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator, die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter, der Transport des Füllguts durch den Druckbehälter und/oder die Entnahme des wenigstens einen Reaktionsprodukts des Füllguts aus dem Druckbehälter über eine Regelung erfolgt.Method according to one of claims 1 to 18, characterized that the feeder biomass, water and / or at least one catalyst, the Temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel, the transport of the product through the pressure vessel and / or the removal of the at least one reaction product of Fill out the pressure vessel via a Regulation takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Druckbehälter zumindest über die zeitliche Dauer des Transports des Füllguts durch den Druckbehälter konstant gehalten wird.Method according to one of claims 1 to 29, characterized that the temperature in the pressure vessel at least about the duration of the transport of the product through the pressure vessel constant is held. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Druckbehälter zumindest über die zeitliche Dauer des Transports des Füllguts durch den Druckbehälter in einem Bereich zwischen etwa 140,00 Grad Celsius bis etwa 240,00 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen etwa 180,00 Grad Celsius bis etwa 200,00 Grad Celsius gehalten wird.Method according to one of claims 1 to 30, characterized that the temperature in the pressure vessel at least about the duration of the transport of the product through the pressure vessel in a range between about 140.00 degrees Celsius to about 240.00 Degrees Celsius, preferably between about 180.00 degrees Celsius to about 200.00 degrees Celsius is maintained. Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse, wobei Biomasse mit Wasser und wenigstens einem Katalysator in einem Druckbehälter durch Temperatur- und/oder Druckerhöhung in Stoffe wie Kohle, Öl und/oder dergleichen artverwandte Stoffe umgewandelt wird, gekennzeichnet durch wenigstens eine Einrichtung zur Disorganisation von Biomasse, welche in strömungstechnischer Verbindung vor und/oder in dem Druckbehälter angeordnet ist.Device for hydrothermal carbonation of Biomass, where Biomass with water and at least one catalyst in a pressure vessel by increasing the temperature and / or pressure in substances such as coal, oil and / or the same kind of related substances is converted, marked by at least one facility for the disorganization of biomass, Which in fluidic connection is arranged before and / or in the pressure vessel. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Disorganisationseinrichtung wenigstens einen Ultraschallsender, wenigstens einen Mikroweliendurchflussreaktor und/oder wenigstens eine Dekompressionseinrichtung aufweist.Device according to claim 32, characterized in that in that the disorganizing device has at least one ultrasound transmitter, at least one microwave flow reactor and / or at least having a decompression device. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter aus wenigstens einer Rohrleitung mit wenigstens einer steuerbaren Einlassöffnung und wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung ausgebildet ist.Apparatus according to claim 32 or claim 33, characterized in that the pressure vessel consists of at least one pipeline with at least one controllable inlet opening and at least one controllable outlet opening is trained. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung zwischen der wenigstens einen Einlassöffnung und der wenigstens einen Auslassöffnung wenigstens eine Biegung aufweist, vorzugsweise wenigstens eine im wesentlichen U-förmige Biegung.Device according to claim 34, characterized in that that the pipeline between the at least one inlet opening and the at least one outlet opening has at least one bend, preferably at least one in the essential U-shaped Bend. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Rohrleitung des Druckbehälters zumindest teilweise in einem mit wenigstens einem Wärmeübertragungsmedium, vorzugsweise Öl, füllbaren Behältnis angeordnet ist.Apparatus according to claim 34 or claim 35, characterized characterized in that the at least one pipe of the pressure vessel at least partially in a fillable with at least one heat transfer medium, preferably oil Container arranged is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, gekennzeichnet durch wenigstens eine steuerbare Heizeinrichtung zur Regelung der Temperatur in dem Druckbehälter.Device according to one of claims 32 to 36, characterized by at least one controllable heating device for regulating the Temperature in the pressure vessel. Vorrichtung nach Anspruch 36 und Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums in dem Behältnis über die Heizeinrichtung steuerbar ist.Apparatus according to claim 36 and claim 37, characterized characterized in that the temperature of the heat transfer medium in the container over the Heating device is controllable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 38, gekennzeichnet durch wenigstens eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Schleusenkammer zur Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator durch die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung des Druckbehälters, aufweisend wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung und wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung.Device according to one of claims 34 to 38, characterized by at least one arranged in front of the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel lock chamber for Supply of biomass, water and / or at least one catalyst through the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel, comprising at least one controllable inlet opening and at least one controllable outlet opening. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusenkammer seitens der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung mit wenigstens einem Vorratsspeicher an Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator und seitens der wenigstens einen steuerbaren Auslassöffnung mit der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters verbindbar ist.Device according to claim 39, characterized in that that the lock chamber on the part of at least one controllable inlet port with at least one reserve of biomass, water and / or at least a catalyst and the at least one controllable outlet opening with the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel connectable is. Vorrichtung nach Anspruch 39 oder Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Einlassöffnung des Druckbehälters die steuerbare Auslassöffnung der Schleusenkammer bildet.Apparatus according to claim 39 or claim 40, characterized in that the controllable inlet opening of the pressure vessel is the controllable outlet opening forms the lock chamber. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 41, gekennzeichnet durch wenigstens eine Pumpe zur steuerbaren und/oder regelbaren Druckbeaufschlagung der Schleusenkammer.Device according to one of claims 34 to 41, characterized by at least one pump for controllable and / or controllable Pressurization of the lock chamber. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 42, gekennzeichnet durch eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Kolben-Presseinrichtung zur Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator durch die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung des Druckbehälters, aufweisend eine Kammer mit wenigstens einer Einlassöffnung, wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung und einem in der Kammer bewegbaren Kolben zum Pressen von in der Kammer befindlichem Gut.Device according to one of claims 34 to 42, characterized by a front of the at least one controllable inlet opening of the Pressure vessel arranged Piston pressing device for feeding Biomass, water and / or at least one catalyst through the at least one controllable inlet opening of the pressure vessel, comprising a chamber with at least one inlet opening, at least one controllable outlet and a piston movable in the chamber for pressing in the Chamber located Good. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 43, gekennzeichnet durch eine vor der wenigstens einen steuerbaren Einlassöffnung des Druckbehälters angeordnete Excenterschneckenpumpe mit Druckregelung zur Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator durch die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung des Druckbehälters.Device according to one of claims 34 to 43, characterized by a front of the at least one controllable inlet opening of the Pressure vessel arranged Eccentric screw pump with pressure control for the supply of biomass, water and / or at least one catalyst by the at least one controllable inlet port of the pressure vessel. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 44, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise in der Rohrleitung des Druckbehälters angeordnete steuerbare Fördereinrichtung, vorzugsweise in Form einer steuerbaren Förderschnecke, zur Unterstützung des Transports von sich in dem Druckbehälter befindlichem Füllgut.Device according to one of claims 34 to 44, characterized by a preferably arranged in the pipeline of the pressure vessel controllable conveyor, preferably in the form of a controllable screw conveyor, to assist the transport of himself in the pressure vessel located filling material. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördervolumen der Fördereinrichtung steuerbar ist, vorzugsweise über eine Regeleinrichtung.Device according to claim 45, characterized in that that the delivery volume the conveyor is controllable, preferably over a control device. Vorrichtung nach Anspruch 45 oder Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Förderschnecke im wesentlichen über die gesamte Länge der Rohrleitung des Druckbehälters erstreckt und im wesentlichen bündig an den Innenquerschnitt der Rohrleitung des Druckbehälters angepasst ist.Apparatus according to claim 45 or claim 46, characterized characterized in that the screw conveyor essentially over the entire length of the Piping of the pressure vessel extends and is substantially flush adapted to the inner cross section of the pipeline of the pressure vessel is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 47, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise steuerbare Einrichtung zum Beheizen des Druckbehälters.Device according to one of claims 34 to 47, characterized by a preferably controllable device for heating the Pressure vessel. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 48, gekennzeichnet durch wenigstens eine Regeleinrichtung zur zumindest teilautomatischen Steuerung der Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter über die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung und/oder die wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung.Device according to one of claims 34 to 48, characterized by at least one control device for at least partially automatic Control of the temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel over the at least one controllable inlet opening and / or the at least a controllable outlet opening. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 49, gekennzeichnet durch wenigstens eine nach der wenigstens einen steuerbaren Auslassöffnung des Druckbehälters angeordnete Trenneinrichtung, vorzugsweise Filtereinrichtung, über welche die Entnahme des wenigstens einen Reaktionsprodukts des Füllguts erfolgt.Device according to one of claims 34 to 49, characterized by at least one arranged after the at least one controllable outlet opening of the pressure vessel Separating device, preferably filter device, via which the removal of the at least one reaction product of the filling takes place. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 50, gekennzeichnet durch wenigstens eine Regeleinrichtung zur zumindest teilautomatischen Steuerung der Zuführung von Biomasse, Wasser und/oder wenigstens einem Katalysator, der Temperatur- und/oder Druckverhältnisse in dem Druckbehälter, des Transports des Füllguts durch den Druckbehälter und/oder der Entnahme des wenigstens einen Reaktionsprodukts des Füllguts aus dem Druckbehälter.Device according to one of claims 34 to 50, characterized by at least one control device for at least partially automatic Control of the feeder of biomass, water and / or at least one catalyst, the Temperature and / or pressure conditions in the pressure vessel, the Transport of the product through the pressure vessel and / or the removal of the at least one reaction product of the filling the pressure vessel. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass diese ausgebildet und/oder eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31 zumindest teilweise auszuführen.Device according to one of claims 32 to 51, characterized that it is designed and / or set up, a method according to one of the claims 1 to 31 at least partially execute.
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