DE102008007874A1 - Method for extraction of energy from organic materials, comprises extracting oil by a pressing process in such a way that a portion of the oil contained in the organic material is pressed - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energiegewinnung aus organischen Stoffen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The present invention relates to a method for generating energy from organic substances according to the preamble of the claim 1.
Der Anmelderin ist ein Verfahren bekannt, wonach aus einem ölhaltigen organischen Stoff durch einen Pressvorgang Öl gewonnen wird. Der ölhaltige organische Stoff ist insbesondere die Ölfrucht einer Pflanze wie beispielsweise der Samen von Raps. Um eine möglichst hohe Ausbeute zu erzielen, wird die Ölfrucht möglichst vollständig ausgepresst. Der Reststoff des Pressvorgangs wird üblicher Weise als Tierfutter verwendet. Ebenso wird berichtet, dass für die Verwendung als Lebensmittel nicht mehr geeignete Öle als Brennstoff verwendet werden.Of the Applicant is a method known, according to which an oily organic matter is obtained by a pressing oil. The oily one Organic matter is especially the oil fruit of a plant such as the seed of rape. To one as possible To achieve high yield, the oil fruit is squeezed as completely as possible. Of the Residue of the pressing process is usually used as animal feed used. It is also reported that for use as food no longer suitable oils be used as fuel.
Außerdem ist die Vergärung/Fermentation organischer Stoffe zu Biogasen bekannt, die dann als Brennstoff benutzt werden.Besides that is the fermentation / fermentation of organic Substances are known to biogases, which are then used as fuel.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Verwendung der organischen Stoffe zur Gewinnung von Energie zu verbessern.Of the The present invention is based on the object, the use to improve the organic matter for the production of energy.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass der Pressvorgang derart erfolgt, dass lediglich ein Teil des enthaltenen Öls ausgepresst wird, wobei zumindest ein Teil des Reststoffs des Pressvorgangs einem Vergasungsprozess zum Zwecke der Vergasung des Teils des Reststoffs zugeführt wird.These The object is achieved according to the present invention in that the pressing process takes place in such a way that only part of the contained oil is squeezed out is, wherein at least a part of the residue of the pressing process a gasification process for the purpose of gasification of the part of the residue supplied becomes.
Das enthaltene Öl kann in der Ölfrucht einer Pflanze enthalten sein. Sofern der organische Stoff keine Ölfrucht als separaten Bestandteil aufweist, kann auch der organische Stoff vollständig dem Pressvorgang unterzogen werden. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn der organische Stoff durch Algen gebildet wird.The contained oil can in the oil fruit to be contained in a plant. Unless the organic matter is an oil crop as a separate component, may also be the organic material Completely be subjected to the pressing process. For example, this would be the case when the organic matter is formed by algae.
Indem lediglich ein Teil des Öls ausgepresst wird, wird vorteilhaft erreicht, dass der Anteil der schädlichen Stoffe in dem Öl reduziert wird (beispielsweise Phospholipide). Außerdem gelangen durch das Pressen Schwebstoffe in das Öl.By doing only part of the oil is pressed, it is advantageously achieved that the proportion of harmful Substances in the oil is reduced (for example, phospholipids). In addition, get through pressing suspended matter into the oil.
Es hat sich gezeigt, dass durch das lediglich teilweise Auspressen des Öls aus der Ölfrucht der Anteil dieser schädlichen Stoffe in dem Öl reduziert werden kann.It has been shown that by only partially squeezing of the oil from the oil crop the proportion of this harmful Substances in the oil can be reduced.
Es erweist sich hierbei weiterhin als vorteilhaft, dass der Reststoff (Presskuchen) des Pressvorgangs zumindest teilweise einem Vergasungsprozess zum Zwecke der Vergasung zugeführt wird. Die verbliebenen Stoffe mit dem entsprechenden Brennwert werden dann zum Bestandteil des Gases, das bei der Vergasung des Reststoffes des Pressvorgangs gewonnen wird. Diese Vergasung erfolgt thermochemisch.It proves to be further advantageous that the residue (Press cake) of the pressing process at least partially a gasification process supplied for the purpose of gasification becomes. The remaining substances with the appropriate calorific value will be then to the component of the gas, which is the gasification of the residue of the pressing process is won. This gasification takes place thermochemically.
Als organische Stoffe kommen in erster Linie Raps, Sonnenblumen, Purgiernuss, Ölpalmen, Algen, Leinensamen, Wolfsmilch oder Sojabohnen oder auch Mischungen aus zwei oder mehreren der vorgenannten Pflanzen in Frage.When Organic substances are primarily rapeseed, sunflower, purging nut, oil palm, Algae, linen seed, milkweed or soybeans or mixtures from two or more of the aforementioned plants in question.
Bei der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 ist der Auspressgrad des Öls bei einem niedrigeren Ölgehalt in dem auszupressenden organischen Stoff höher als bei einem höheren Ölgehalt in dem auszupressenden organischen Stoff.at The embodiment of the method according to claim 2 is the Auspressgrad of the oil at a lower oil content higher in the organic matter to be squeezed than in a higher oil content in the organic matter to be squeezed.
Der auszupressende organische Stoff kann wiederum der vollständige organische Stoff sein (Alge) oder die Ölfrucht einer Pflanze.Of the organic matter to be squeezed out can in turn be the complete organic Be cloth (alga) or the oil fruit a plant.
Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass bei einem niedrigeren Ölgehalt noch ein relevanter Anteil an Öl gewonnen werden kann. Dazu muss das Auftreten schädlicher Stoffe beim Pressvorgang in Kauf genommen werden. Demgegenüber erweist es sich bei Pflanzen mit einem höheren Ölgehalt als Vorteil, dass auch dann noch genug Öl gewonnen wird, wenn der Auspressgrad geringer ist.Thereby is advantageously achieved that at a lower oil content still a relevant share of oil can be won. For this, the occurrence must be harmful Substances are taken into account during the pressing process. In contrast, proves it is in plants with a higher oil content as an advantage that even then enough oil is obtained when the Auspressgrad is lower.
Vorteilhaft lässt sich daher mit dieser Maßnahme abhängig vom Ölanteil in der Pflanze ein geeigneter Auspressgrad ermitteln.Advantageous let yourself therefore with this measure dependent from the oil content Determine a suitable Auspressgrad in the plant.
Vorteilhaft lässt sich der Auspressgrad des Öls auch so einstellen, dass sich eine konstante Ölmenge ergibt bezogen auf den Materialeinsatz (beispielsweise bezogen auf das eingesetzte Materialgewicht des organischen Stoffes). Dies führt in vorteilhafter Weise zu annähernd konstanten Betriebsbedingungen im Hinblick auf das Verhältnis von gewonnenem Öl zu gewonnenem Gas.Advantageous let yourself the Auspressgrad of the oil Also set so that there is a constant amount of oil relative to the Material used (for example, based on the weight of material used of organic matter). this leads to in an advantageous manner to approximate constant operating conditions in terms of the ratio of recovered oil to recovered gas.
Es ist dabei auch möglich, den Auspressgrad des Öls direkt über das Verhältnis von gewonnenem Öl (aus dem Pressvorgang) zu gewonnenem Gas (aus dem Vergasungsprozess) zu steuern oder zu regeln.It is also possible the Auspressgrad of the oil directly above The relationship of recovered oil (from the pressing process) to recovered gas (from the gasification process) to control or regulate.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird der Reststoff des Pressvorgangs vollständig dem Vergasungsprozess zum Zwecke der Vergasung zugeführt.at The embodiment according to claim 3, the residue of the pressing process Completely fed to the gasification process for the purpose of gasification.
Dadurch kann vorteilhaft eine vollständige Umsetzung des organischen Stoffes in die beiden Energieträger Öl und Gas erreicht werden.Thereby can advantageously be a complete implementation of the organic substance in the two energy sources oil and gas can be achieved.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 wird lediglich ein Teil des Reststoffs des Pressvorgangs dem Vergasungsprozess zum Zwecke der Vergasung zugeführt, wobei der verbleibende Teil des Reststoffs des Pressvorgangs als Brennmaterial für den Vergasungsprozess genutzt wird.In the embodiment according to claim 4, only a part of the residue of the pressing process is supplied to the gasification process for the purpose of gasification, wherein the remaining part of the Residual material of the pressing process is used as fuel for the gasification process.
Damit wird vorteilhaft erreicht, dass die Zufuhr von Brennstoff von außen zu dem Vergasungsprozess reduziert und unter Umständen ganz vermieden werden kann.In order to is advantageously achieved that the supply of fuel from the outside to the Gasification process reduced and possibly completely avoided can.
Der organische Stoff wird bei dieser Vorgehensweise nach wie vor vollständig genutzt, allerdings erfolgt nur noch teilweise eine Umsetzung in anderweitig nutzbare Energie, weil ein Teil des Energiegehaltes des organischen Stoffes verwendet wird, um die in dem Rest des organischen Stoffes enthaltene Energie gewinnen zu können.Of the organic matter is still fully used in this process, however, only a partial implementation in other ways usable energy, because part of the energy content of the organic Substance is used to those in the rest of the organic substance to gain energy.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 werden dem Vergasungsprozess weiterhin Teile der Pflanzen der Ölfrucht zugeführt, die nicht Bestandteil des Pressvorgangs sind.at The embodiment according to claim 5 will continue the gasification process Parts of the plants of the oil fruit supplied which are not part of the pressing process.
Sofern es sich also um eine Pflanze mit einer Ölfrucht handelt, bei der dann lediglich diese Ölfrucht dem Pressvorgang zugeführt wird, wird dadurch vorteilhaft erreicht, dass auch der Rest der Pflanze zur Energiegewinnung genutzt werden kann.Provided So it is a plant with an oilseed, then only this oil fruit the Pressing supplied is achieved, it is advantageously achieved that the rest of the Plant can be used for energy.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 6 werden dem Vergasungsprozess weitere organische Stoffe beigegeben.at The embodiment according to claim 6, the gasification process more Added organic substances.
Vorteilhaft wird dadurch die Energieausbeute verbessert.Advantageous This improves the energy yield.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 7 wird die Abluft des Pressvorgangs beim Vergasungsprozess genutzt.at The embodiment according to claim 7, the exhaust air of the pressing process used in the gasification process.
Dies erweist sich zum einen als vorteilhaft, weil die Abluft des Pressvorgangs durch den Pressvorgang erwärmt ist. Somit reduziert sich die Menge der einzusetzenden Energie für den thermochemischen Vergasungsprozess.This proves to be advantageous, because the exhaust air of the pressing process heated by the pressing process is. Thus, the amount of energy to be used for the thermochemical reduces Gasification process.
Außerdem wird dem organischen Stoff beim Pressvorgang Wasser entzogen. Dieses Wasser ist in der Abluft enthalten. Indem diese Abluft wieder dem Vergasungsprozess zugeführt wird, wird der Wassergehalt des Reststoffs des Pressvorgangs wieder erhöht. Vorteilhaft wird dann beim Vergasungsprozess der Anteil des Wasserstoffs erhöht, der als Bestandteil des Vergasungsprozesses als Gas zur energetischen Nutzung gewonnen wird.In addition, will deprived of water during the pressing process. This Water is contained in the exhaust air. By this exhaust again the Gasification process supplied becomes, the water content of the residue of the pressing process again elevated. The proportion of hydrogen then becomes advantageous during the gasification process increased, the as part of the gasification process as a gas to the energetic Usage is gained.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 8 wird dem Reststoff des Pressvorgangs, der dem Vergasungsprozess zum Zwecke der Vergasung zugeführt wird, Wasser zugegeben.at the embodiment according to claim 8 is the remainder of the pressing process, which is fed to the gasification process for the purpose of gasification, Water added.
Vorteilhaft wird damit in dem gewonnen Gas der Wasserstoffanteil weiter erhöht.Advantageous is thus further increased in the recovered gas, the hydrogen content.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 9 wird das gewonnene Gas einer Abkühlung unterzogen, wobei das bei der Abkühlung gewonnene Kondensat wiederum zum Zwecke der Vergasung dem Vergasungsprozess zugeführt wird.at the embodiment according to claim 9, the recovered gas is subjected to a cooling, wherein that with the cooling recovered condensate in turn for the purpose of gasification the gasification process supplied becomes.
Das Kondensat weist sowohl einen Wasseranteil als auch einen ölhaltigen Anteil auf. Vorteilhaft wird dem Aspekt der vollständigen Nutzung der eingesetzten Stoffe Rechnung getragen, wenn dieses Kondensat wieder dem Vergasungsprozess zugeführt wird und damit auch vergast wird.The Condensate has both a water content and an oil-containing Share on. The aspect of full use becomes advantageous of the substances used, if this condensate is returned to the gasification process and thus gasified becomes.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 10 wird das in dem Pressvorgang gewonnene Öl getrennt hinsichtlich eines ersten Anteils, der zumindest weitgehend frei von Schwebstoffen ist, und hinsichtlich eines zweiten Anteils, der Schwebstoffe aufweist, wobei der zweite Anteil als Energieträger im Vergasungsprozess genutzt wird.at The embodiment according to claim 10 is in the pressing process recovered oil separated in terms of a first share, at least largely free of suspended matter, and in terms of a second share, the suspended matter, wherein the second portion as an energy source in the gasification process is being used.
Diese Trennung kann beispielsweise durch Sedimentation, Dekantieren und/oder Zentrifugieren erfolgen und/oder durch einen oder mehrere Filtriervorgänge.These Separation may for example be by sedimentation, decantation and / or Centrifuging done and / or by one or more Filtriervorgänge.
Der erste Anteil lässt sich vorteilhaft zur energetischen Nutzung unter Bedingungen verwenden, bei denen es auf ein möglichst sauberes Öl ankommt. Dies gilt insbesondere in Verbrennungsmotoren, bei denen Verstopfungen von Kraftstofffiltern sowie von Düsen zu vermeiden sind.Of the first share leaves to be of advantage for energetic use under conditions whom it is as possible clean oil arrives. This is especially true in internal combustion engines in which Blockages of fuel filters and nozzles should be avoided.
Der Energieanteil in dem zweiten Teil des Öls kann genutzt werden, indem dieses einer direkten Verbrennung zugeführt wird. Um hier wieder einen möglichst geschlossenen Kreislauf zu erhalten, erweist es sich als vorteilhaft, diesen Teil des Öls direkt als Energieträger für den Betrieb des Vergasungsprozesses zu verwenden.Of the Energy fraction in the second part of the oil can be used by this is fed to a direct combustion. To be here again as possible to maintain a closed circuit, it proves to be advantageous this part of the oil directly as an energy source for the Operation of the gasification process to use.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 11 wird das Öl des zweiten Anteils als Waschflüssigkeit für das beim Vergasungsprozess gewonnene Gas verwendet.at the embodiment of claim 11, the oil of the second portion is used as a washing liquid for the Gasification process used recovered gas.
Vorteilhaft wird durch diese Vorgehensweise das gewonnene Gas gereinigt, wobei gleichzeitig der Einsatz der benötigten Rohstoffe begrenzt bleibt. Durch die Nutzung des zweiten Anteils zur direkten Verbrennung schadet die vorherige Nutzung dieses Anteils als Waschflüssigkeit für das Gas nicht.Advantageous is cleaned by this procedure, the recovered gas, wherein at the same time the use of the required Raw materials remains limited. By using the second share for direct combustion, the previous use of this share is detrimental as a washing liquid for the Gas not.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 12 wird das im Pressvorgang gewonnene Öl sowie das im Vergasungsprozess gewonnene Gas in einer Verbrennungskraftmaschine genutzt, die als Blockheizkraftwerk ausgebildet ist.at The embodiment according to claim 12, the oil obtained in the pressing process and the gas obtained in the gasification process in an internal combustion engine used, which is designed as a combined heat and power plant.
Dabei wird selbstverständlich nur der Anteil des im Pressvorgang gewonnenen Öls als Brennstoff der Verbrennungskraftmaschine genutzt, der nicht bereits als Energieträger bei der thermo-chemischen Vergasung im Sinne von Anspruch 10 genutzt wurde.there goes without saying only the proportion of oil obtained in the pressing process as fuel of the internal combustion engine not already used as an energy source in the thermo-chemical gasification was used in the sense of claim 10.
Vorteilhaft lässt sich dabei ein im sich geschlossenes System im Sinne einer rückstandsfreien Nutzung erreichen, bei dem einem organischen Ausgangsstoff in Teilen (Ölfrucht) durch einen Pressvorgang Öl entzogen wird, wobei der Rest des organischen Stoffes, der nicht dem Pressvorgang unterzogen wurde, sowie der Reststoff des Pressvorgangs zum Zwecke der Vergasung einem Vergasungsprozess zugeführt werden. Mit dem so gewonnen Öl sowie dem so gewonnen Gas lässt sich vorteilhaft die Verbrennungskraftmaschine betreiben. Die entstehende Asche kann beispielsweise als mineralischer Dünger und/oder als Bestandteil von Baustoffen Verwendung finden.Advantageous let yourself thereby a self-contained system in the sense of a residue-free use in which an organic source in parts (oil crop) by a pressing process oil is withdrawn, with the rest of the organic matter that is not was subjected to the pressing process, as well as the residue of the pressing process for Gasification purposes are fed to a gasification process. With the oil thus obtained and the gas thus obtained leaves operate the internal combustion engine advantageous. The resulting Ash, for example, as a mineral fertilizer and / or as an ingredient find use of building materials.
In einer Prinzipdarstellung mittels Funktionsblöcken sind diese einzelnen Schritte in der Zeichnung dargestellt.In a schematic representation by means of function blocks are these individual steps shown in the drawing.
Ein
Ausgangsstoff
Außerdem ergibt
sich aus dem mechanischen Pressvorgang
Aus
diesem Vergasungsprozess
Das Biogas kann wiederum auch als Energieträger verwendet werden, um den Vergasungsprozess oder den Pressvorgang des beschriebenen Verfahrens zu betreiben.The Biogas can also be used as an energy carrier to the Gasification process or the pressing process of the described method to operate.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung ist ein thermo-chemischer Vergasungsprozess beschrieben worden mit einer externen Energiezufuhr (Wärme). Ebenso lassen sich die hier beschriebenen Verhältnisse auch übertragen auf einen Vergasungsprozess, bei dem die Wärmezufuhr durch eine (begrenzte) Verbrennung im Vergasungsraum erzeugt wird durch eine begrenzte Sauerstoffzufuhr. Dabei wird ein Teil des zur Vergasung vorgesehenen Materials „geopfert”, um durch dessen Verbrennung im Vergasungsraum Wärme zu erzeugen. Nachdem der Sauerstoff verbraucht ist, wird diese unmittelbare Verbrennung gestoppt und es kommt zur Vergasung.in the In connection with the present application is a thermo-chemical Gasification process has been described with an external power supply (Warmth). Likewise, the conditions described here can also be transferred to a gasification process in which the heat is supplied by a (limited) Combustion in the gasification room is generated by a limited Oxygen supply. In this case, a part of the material intended for gasification is "sacrificed" to pass through its combustion in the gasification room to generate heat. After the Oxygen is consumed, this immediate combustion is stopped and it comes to gasification.
Die
Ausgangsgrößen dieser
Brennkraftmaschine
Claims (12)
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2008
- 2008-02-06 DE DE102008007874A patent/DE102008007874A1/en not_active Ceased
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |