DE102009057109A1 - Method for producing tar-free synthesis gas and carbon from biomass, comprises partially removing the carbon after incomplete gasification, and subjecting the tar-containing pyrolysis gas to a thermal catalytic purification - Google Patents

Method for producing tar-free synthesis gas and carbon from biomass, comprises partially removing the carbon after incomplete gasification, and subjecting the tar-containing pyrolysis gas to a thermal catalytic purification Download PDF

Info

Publication number
DE102009057109A1
DE102009057109A1 DE102009057109A DE102009057109A DE102009057109A1 DE 102009057109 A1 DE102009057109 A1 DE 102009057109A1 DE 102009057109 A DE102009057109 A DE 102009057109A DE 102009057109 A DE102009057109 A DE 102009057109A DE 102009057109 A1 DE102009057109 A1 DE 102009057109A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbon
tar
biomass
synthesis gas
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009057109A
Other languages
German (de)
Inventor
Karl-Heinz Tetzlaff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tetzlaff Karl-Heinz Dipl-Ing
Original Assignee
Tetzlaff Karl-Heinz Dipl-Ing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tetzlaff Karl-Heinz Dipl-Ing filed Critical Tetzlaff Karl-Heinz Dipl-Ing
Priority to DE102009057109A priority Critical patent/DE102009057109A1/en
Publication of DE102009057109A1 publication Critical patent/DE102009057109A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/18—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with moving charge
    • C10B47/22—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with moving charge in dispersed form
    • C10B47/24—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with moving charge in dispersed form according to the "fluidised bed" technique
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C10J3/482—Gasifiers with stationary fluidised bed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02—Dust removal
    • C10K1/026—Dust removal by centrifugal forces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • C10K3/02—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
    • C10K3/023—Reducing the tar content
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0973—Water
    • C10J2300/0976—Water as steam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/12—Heating the gasifier
    • C10J2300/1246—Heating the gasifier by external or indirect heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

The method for producing tar-free synthesis gas (9) and carbon from biomass (1), comprises partially removing the carbon after incomplete gasification, and subjecting the tar-containing pyrolysis gas to a thermal catalytic purification. The process is carried out before the thermal catalytic purification of water vapor, where the purification is carried out by heating the synthesis gas, a catalytic process, and a catalytic process at elevated temperature. The carbon is removed in the form of biomass cokes and is partially removed in the form of carbon black. The method for producing tar-free synthesis gas (9) and carbon from biomass (1), comprises partially removing the carbon after incomplete gasification, and subjecting the tar-containing pyrolysis gas to a thermal catalytic purification. The process is carried out before the thermal catalytic purification of water vapor, where the purification is carried out by heating the synthesis gas, a catalytic process, and a catalytic process at elevated temperature. The carbon is removed in the form of biomass cokes, is partially removed in the form of carbon black, and is granulated before discharging wood- and arable soils. Auxiliary material and/or material is added respectively before the granulation that requires the wood- or the arable soils. An independent claim is included for a device for producing tar-free synthesis gas.

Description

Die Erfindung betrifft die thermochemische Herstellung von Synthesegas aus Biomasse bei gleichzeitiger Erzeugung von Kohlenstoff, der aus dem Prozess ausgeschleust, und vorzugsweise als Bodenverbesserer in der Land- und Forstwirtschaft eingesetzt wird.The invention relates to the thermochemical production of synthesis gas from biomass with simultaneous production of carbon, which is discharged from the process, and is preferably used as a soil conditioner in agriculture and forestry.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung durch den Treibhauseffekt des Kohlendioxids (CO2) soll die Energieerzeugung künftig mindestens klimaneutral sein. Mit der hier vorgestellten Erfindung gelingt es sogar, den Klimaeffekt des CO2 rückgängig zu machen, indem ein Teil des Kohlenstoffs aus der thermochemischen Vergasung von Biomasse abgezweigt, und in den Acker durch Unterpflügen eingebracht wird. Dieser Kohlenstoff ist zugleich ein Bodenverbesserer, denn er führt zur Ertragssteigerung, insbesondere bei leichten Böden und geringen Niederschlägen. Simultan soll ein hochwertiges Synthesegas erzeugt werden, das weitgehend teerfrei sein muss, damit daraus mit hoher Ausbeute hochreiner Wasserstoff für die künftige Wasserstoffwirtschaft hergestellt werden kann. Eine Wasserstoffwirtschaft enthält ferner eine Option zur Speicherung von CO2 im Untergrund. Mit dieser Erfindung kann nicht nur eine klimaneutrale Energiewirtschaft aufgebaut werden, sondern der Treibhauseffekt mit kostengünstigen und wirkungsvollen Methoden rückgängig gemacht werden.Against the backdrop of global warming due to the greenhouse effect of carbon dioxide (CO 2 ), energy generation should at least be climate-neutral in the future. With the invention presented here, it is even possible to reverse the climate effect of CO 2 by diverting part of the carbon from the thermochemical gasification of biomass, and introducing it into the field by plowing. This carbon is also a soil conditioner, because it leads to increased yields, especially in light soils and low rainfall. Simultaneously, a high-quality synthesis gas is to be generated, which must be largely free of tar, so that high-purity hydrogen can be produced for the future hydrogen economy with a high yield. A hydrogen economy also includes an option for storing CO 2 in the subsurface. With this invention, not only a climate-neutral energy industry can be built, but the greenhouse effect can be reversed with cost-effective and effective methods.

Stand der TechnikState of the art

Durch den hohen Sauerstoffgehalt von Biomasse vergast der größte Teil der Biomasse ab ca. 300°C ohne Zufuhr von Energie oder Sauerstoff. Dabei wird Kohlenstoff in Form von mineralhaltigem Biokoks und ein Pyrolysegas mit sehr hohem Teergehalt gebildet. Als Biokoks soll hier eine Asche verstanden werden, die mindestens 5% Kohlenstoff enthält. Dieser Biokoks ist zwar aus dem Prozess abtrennbar, das Pyrolysegas lässt sich aber nur eingeschränkt als Energieträger verwenden. Selbst bei Reaktortemperaturen von 850°C ist der Teergehalt bei bekannten Verfahren noch so hoch, dass sich dieses Gas nicht ohne aufwändige Reinigung zur Herstellung von Wasserstoff oder anderer Energieträger eignet, die mittels katalytisch gestützter chemischer Synthesen hergestellt werden.Due to the high oxygen content of biomass, most of the biomass gasifies from about 300 ° C without the supply of energy or oxygen. This carbon is formed in the form of mineral-containing biocoke and a pyrolysis gas with a very high tar content. Biokoks should be understood here as an ash containing at least 5% carbon. Although this biococ can be separated from the process, the pyrolysis gas can only be used to a limited extent as an energy carrier. Even at reactor temperatures of 850 ° C, the tar content in known processes is still so high that this gas is not suitable without complex purification for the production of hydrogen or other energy sources, which are produced by means of catalytically assisted chemical syntheses.

Beispiele für Prozesse mit Temperaturen von 450°C bis 700°C sind liegende zylindrische Reaktoren mit einem Rühr- und Förderorgan in der Mitte und einer Außenbeheizung des Reaktors durch das entstehende Pyrolysegas, das im Gegenstrom im Doppelmantel des Reaktors geführt wird. Als Vergasungsmittel wird in der Regel Luft eingesetzt.Examples of processes with temperatures of 450 ° C to 700 ° C are lying cylindrical reactors with a stirring and conveying member in the middle and an external heating of the reactor by the resulting pyrolysis gas, which is performed in countercurrent in the double jacket of the reactor. The gasification agent used is usually air.

Auch bei der Schnellpyrolyse nach dem Verfahren des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entstehen bei ca. 500°C durch Kontakt von feingemahlener Biomasse mit heißem Sand, Biokoks und Pyrolysegas.Also in rapid pyrolysis according to the method of the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) arise at about 500 ° C by contact of finely ground biomass with hot sand, biocokes and pyrolysis gas.

Ein weiteres Beispiel ist die Vergasung in Wirbelschichtreaktoren, wie sie in der 8 MWth Anlage in Güssing, Österreich, verwirklicht wurde. Diese Anlage arbeitet mit zwei Wirbelschichtreaktoren, von denen einer als Dampfreformer arbeitet und der andere als Brenner, in welchem ein Teil des Kohlenstoffs mit Luft verbrannt wird. Beide Reaktoren sind durch einen Sandkreislauf verbunden. Im Prinzip ließe sich hier ein kleiner Teil der Biomasse als Biokoks aus dem Dampfreformer abtrennen. Doch selbst beim Betrieb des Dampfreformers bei 850°C ist noch so viel Teer im Synthesegas, dass eine aufwändige Reinigung, selbst bei der wenig anspruchsvollen Verwendung in einem Gasmotor, nötig ist.Another example is the gasification in fluidized bed reactors, as it was implemented in the 8 MW th plant in Güssing, Austria. This plant works with two fluidized bed reactors, one of which works as a steam reformer and the other as a burner, in which a part of the carbon is burned with air. Both reactors are connected by a sand cycle. In principle, a small part of the biomass could be separated from the steam reformer as biocokes. However, even when the steam reformer is operated at 850 ° C, there is still so much tar in the synthesis gas that a complex cleaning, even in the less demanding use in a gas engine, is necessary.

In diesen Beispielen kann zwar Biokoks ausgeschleust werden, das Synthesegas weist aber einen zu hohen Teergehalt auf und ist für die Herstellung von Wasserstoff oder anderer Energieträger nicht ohne weiteres geeignet.Although biocokes can be discharged in these examples, however, the synthesis gas has too high a tar content and is not readily suitable for the production of hydrogen or other energy carriers.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2008 014 799 A1 ist ein Vergasungsverfahren offenbart, das zwar ein weitgehend teerfreies Synthesegas erzeugen kann, die Ausschleusung von Biokoks ist aber nicht offenbart. Die Erfindung zielt auf einen vollständigen Kohlenstoffumsatz ab und nutzt den, in der Anlage als Zwischenprodukt erzeugten, Biokoks als katalytisches Bett zur Teerentfernung. Über eine Ausschleusung von Biokoks zur Verwendung als Bodenverbesserer und zur Reduktion des Treibhauseffekts wird nichts offenbart. Das trifft auch auf die Patentanmeldung DE 10 2008 032 166.4 zu.In the published patent application DE 10 2008 014 799 A1 discloses a gasification process, which may generate a largely tar-free synthesis gas, but the discharge of biococs is not disclosed. The invention aims at full carbon conversion and utilizes the on-plant biocok as a catalytic bed for tar removal. Nothing is disclosed about the discharge of biocokes for use as soil improvers and for the reduction of the greenhouse effect. This also applies to the patent application DE 10 2008 032 166.4 to.

Aufgabe der Erfindung und allgemeine BeschreibungObject of the invention and general description

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den bei der thermochemischen Vergasung zunächst anfallenden Kohlenstoff auszuschleusen und das verbleibende teerhaltige Pyrolysegas durch einen nachfolgenden thermisch katalytischen Prozess weitgehend von Teeren zu befreien.The object of the invention is to discharge the carbon initially obtained during the thermochemical gasification and to largely free the remaining tar-containing pyrolysis gas by a subsequent thermally catalytic process from tars.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 10 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 9 und 11 bis 14 betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The object is achieved with the features of claims 1 and 10. Claims 2 to 9 and 11 to 14 relate to further advantageous embodiments of the invention.

Die Erfindung eignet sich für alle thermochemischen Vergasungsverfahren von Biomasse, die so betrieben werden können, dass der in der Biomasse enthaltene Kohlenstoff nicht vollständig umgesetzt, und aus dem Prozess abgezogen werden kann. Die Ausschleusung kann beispielsweise mittels Förderschnecken aus dem Vergasungsbett oder mittels Staubabscheider aus dem Pyrolysegas erfolgen.The invention is suitable for all thermochemical gasification processes of biomass, which can be operated so that the carbon contained in the biomass can not be fully implemented, and deducted from the process. The discharge can be done for example by means of screw conveyors from the gasification bed or by means of dust from the pyrolysis gas.

Die Erfindung ist anwendbar auf Pyrolysegase mit hohem Teergehalt und auf Synthesegase mit geringem Teergehalt. Hier werden alle Gase aus der thermochemischen Vergasung vereinfachend als Pyrolysegas bezeichnet, deren Teergehalt 1 mg/m3 (Normzustand) übersteigt. Vorrichtungen zur Erzeugung dieses Pyrolysegases werden vereinfachend als Pyrolysatoren bezeichnet.The invention is applicable to high tar pyrolysis gases and low tar synthesis gases. Here are all gases from the thermochemical gasification simplifying referred to as pyrolysis gas, the tar content of 1 mg / m 3 (standard state) exceeds. Devices for producing this pyrolysis gas are referred to simplifying as pyrolysers.

Bei sehr hohen Betriebstemperaturen können die Mineralstoffe, die im Biokoks eingeschlossen sind, aufschmelzen. Dieser Biokoks kann bei einer Ausbringung in den Acker zwar den Treibhauseffekt vermindern, für die Landwirtschaft ist ein solcher Biokoks aber wertlos, weil die im Biokoks eingeschlossenen Mineralstoffe nicht als Dünger verfügbar sind und dieser Biokoks keine Speicherfähigkeit für Wasser besitzt. Die zulässige Temperatur hängt von der Art der Biomasse, so wie weiteren Prozessparametern ab. Holzartige Biomassen vertragen höhere Temperaturen als halmgutartige Biomassen, ohne dass die Mineralstoffe aufschmelzen und die Poren des Biokokses verschließen.At very high operating temperatures, the minerals that are trapped in the biocoke can melt. Although this biococ can reduce the greenhouse effect when applied to the field, such a biococ is worthless for agriculture because the minerals contained in the biocoke are not available as fertilizer and this biococ has no storage capacity for water. The permissible temperature depends on the type of biomass, as well as other process parameters. Woody biomass tolerate higher temperatures than stalk-like biomasses, without the minerals melting and closing the pores of the biococ.

Geeignet sind grundsätzlich alle Bauformen von Reaktoren. Allerdings sind Wirbelschichtreaktoren mit einem Sandbett bevorzugt, weil der Biokoks in feineren Partikeln vorliegt und daher die Mineralstoffe für die Pflanzen schneller verfügbar gemacht werden. Bei feineren Partikeln bietet sich die Granulierung mit wasserlöslichen Hilfsstoffen an, damit es bei der Ausbringung auf Wald- und Ackerböden nicht so staubt. Eine Granulierung bietet außerdem den Vorteil, dass andere Düngesalze leicht eingebunden werden können. Da bei der thermochemischen Vergasung Stoffe, wie beispielsweise Schwefel, Phosphor und Stickstoff, an anderer Stelle im Prozess anfallen oder im Prozess zerstört werden, ist die Einbindung dieser Stoffe bei der Granulierung vorteilhaft. Durch die Granulierung können auch Asche und Kohlenstoff zusammengeführt werden, falls diese an einer Anlage getrennt abgezogen wurden oder in verschiedenen Anlagen angefallen sind.Suitable are basically all types of reactors. However, fluid bed reactors with a sand bed are preferred because the biocok is in finer particles and therefore the minerals are made more readily available to the plants. For finer particles, the granulation with water-soluble excipients offers, so that it does not dust when applied to forest and arable soils. Granulation also has the advantage that other fertilizer salts can be easily incorporated. Since in the thermochemical gasification substances such as sulfur, phosphorus and nitrogen, elsewhere in the process incurred or destroyed in the process, the integration of these substances in the granulation is advantageous. As a result of the granulation, ash and carbon can also be combined if they have been separated from one plant or accumulated in different plants.

Das staubfreie Pyrolysegas kann auf beliebig hohe Temperaturen erhitzt werden. Bei Temperaturen über 1.600°C werden alle Teere hinreichend zerstört. Bei Temperaturen unter 650°C arbeiten Katalysatoren zur Zerstörung von Teeren nicht befriedigend. Das bevorzugte Temperaturfeld für diesen katalytischen Prozess liegt zwischen 750°C und 1.400°C, vorzugsweise zwischen 850°C und 1.250°C, insbesondere zwischen 900°C und 1.100°C.The dust-free pyrolysis gas can be heated to arbitrarily high temperatures. At temperatures above 1,600 ° C all tars are sufficiently destroyed. At temperatures below 650 ° C, catalysts for destroying tars do not work satisfactorily. The preferred temperature field for this catalytic process is between 750 ° C and 1400 ° C, preferably between 850 ° C and 1250 ° C, in particular between 900 ° C and 1100 ° C.

Die Temperatur lässt sich beispielsweise durch Zugabe von Sauerstoff erhöhen. Um stickstofffreies Synthesegas zu erhalten, sollte technisch reiner Sauerstoff verwendet werden. Es lässt sich jedoch auch Wärme mittels Wärmetauscher aus anderen Prozessen, wie beispielsweise einer Müllverbrennungsanlage oder einer Festoxidbrennstoffzelle (SOFC), einkoppeln.The temperature can be increased, for example, by adding oxygen. To obtain nitrogen-free synthesis gas, technically pure oxygen should be used. However, heat can also be coupled by means of heat exchangers from other processes, such as a waste incineration plant or a solid oxide fuel cell (SOFC).

Am einfachsten ist die Temperaturerhöhung des Pyrolysegases mit elektrischer Energie, die ja in einer Wasserstoffwirtschaft im Überfluss vorhanden ist. Naheliegend ist die Beheizung mit einer elektrischen Widerstandsheizung in Form eines Wärmetauschers. Sehr wirkungsvoll sind auch elektrische Entladungen in Form von Lichtbogen durch eine Gasstrecke. Um die Belastung der Elektroden dabei zu vermindern, kann eine große Anzahl von Elektroden abwechselnd geschaltet werden. Die Temperaturerhöhung kann auch durch sogenannte „Plasma Converter” erzeugt werden. Das sind Hohlelektroden, die ein kohlenstofffreies Trägergas, wie Wasserdampf, ionisieren und in den Reaktor leiten. An der Mündung des Plasmarohres entstehen dabei außerordentlich hohe Temperaturen. Mit einem verhältnismäßig kleinen Apparat lassen sich große Gasströme auf sehr hohe Temperaturen bringen. Eine elektrische Widerstandsheizung kann auch im Katalysatorbett eingebaut sein.The easiest way is the increase in temperature of the pyrolysis gas with electrical energy, which is indeed in abundance in a hydrogen economy. Obvious is the heating with an electrical resistance heater in the form of a heat exchanger. Also very effective are electrical discharges in the form of arcs through a gas line. In order to reduce the load on the electrodes, a large number of electrodes can be switched alternately. The temperature increase can also be generated by so-called "plasma converter". These are hollow electrodes that ionize a carbon-free carrier gas, such as water vapor, and pass it into the reactor. At the mouth of the plasma ear extremely high temperatures arise. With a relatively small apparatus, large gas flows can be brought to very high temperatures. An electrical resistance heater can also be installed in the catalyst bed.

Um die Wirksamkeit und Standzeit der Katalysatoren zu verbessern, ist es zweckmäßig, Katalysatorgifte wie Schwefel vorher zu entfernen. Das kann beispielsweise mit Kalziumkarbonat (CaCO3), Kalziumoxid (CaO) oder Kalziumhydroxid (Ca(OH)2) bei Temperaturen zwischen 600°C bis 750°C geschehen. Wie das Beispiel des AER-Vergasers des ZSW zeigt, sind mit einigen natürlichen kalziumkarbonatreichen Gesteinen auch Temperaturen bis 850°C zulässig. Oft reicht es schon aus, diese Stoffe als Filterhilfsmittel auf einen Partikelfilter aufzubringen. Geeignet sind auch Granulate mit Hilfsstoffen, die als Festbett oder als Wirbelbett durchströmbar sind. Eine sehr gute Entschwefelung ist mit Zinkoxid (ZnO) möglich. Multifunktionale kommerzielle Absorber auf Basis Zinkoxid erfordern in der Regel eine Abkühlung auf ca. 400°C. Eine weitgehende Entschwefelung mit ZnO bringt auch verfahrenstechnische Vorteile, falls das Synthesegas mit einer homogenen Wasserdampfreaktion (shift) zu einem Gas mit hohem Wasserstoffanteil umgesetzt werden soll.In order to improve the effectiveness and service life of the catalysts, it is expedient to remove catalyst poisons such as sulfur beforehand. This can be done for example with calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium oxide (CaO) or calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) at temperatures between 600 ° C to 750 ° C. As the example of the ZSW AER carburetor shows, with some natural calcium carbonate rich rocks temperatures up to 850 ° C are permissible. Often it is sufficient to apply these substances as a filter aid to a particulate filter. Also suitable are granules with excipients, which can be flowed through as a fixed bed or as a fluidized bed. Very good desulphurization is possible with zinc oxide (ZnO). Multifunctional commercial absorbers based on zinc oxide generally require cooling to approx. 400 ° C. An extensive desulfurization with ZnO also brings procedural advantages if the synthesis gas is to be converted with a homogeneous steam reaction (shift) to a gas with a high hydrogen content.

Zur Zersetzung von Teeren haben sich beispielsweise nickelbasierte Katalysatoren der Gruppe VIII des Periodensystems bewährt, die mit MgO, Zirkoniumoxiden und AL2O3 dotiert sein können. Die Katalysatoren können in klassischer Form auf eine keramische Wabenstruktur aufgebracht, als Dotierung von Keramikstücken, wie Pellets, wirksam sein oder als feines Granulat in einer Wirbelschicht aktiv sein. Eine Wabenstruktur wird man vorzugsweise für drucklose Prozesse und staubhaltige Pyrolysegase einsetzen. Granulate eignen sich für druckaufgeladene Prozesse, weil der Druckverlust hier nicht so wichtig ist. Es hat sich gezeigt, dass heißer Biokoks selbst eine katalytische Wirkung hat. So kann es vorteilhaft sein, nur einen Teil des Biokokses abzuziehen und den Rest als katalytisch wirksames Bett zu verwenden, wie es in der Erfindung DE 10 2008 032 166.4 dargestellt ist.For the decomposition of tars, for example, nickel-based catalysts of Group VIII of the Periodic Table, which may be doped with MgO, zirconium oxides and AL 2 O 3, have proved successful. The catalysts can be applied in conventional form to a ceramic honeycomb structure, be effective as doping of ceramic pieces, such as pellets, or be active as fine granules in a fluidized bed be. A honeycomb structure will preferably be used for non-pressurized processes and dust-containing pyrolysis gases. Granules are suitable for pressure-charged processes because the pressure loss is not so important here. It has been shown that hot biokoks themselves have a catalytic effect. Thus, it may be advantageous to withdraw only a portion of the biocoke and to use the remainder as a catalytically active bed, as in the invention DE 10 2008 032 166.4 is shown.

Bei der Umsetzung von Pyrolysegas zu teerfreiem Synthesegas muss die zugeführte Wassermenge gut kontrolliert werden, denn bei einem unpassenden Wassergehalt entsteht Ruß. Dieser Ruß ist zwar auch zur Speicherung im Ackerboden geeignet, erschwert aber die Verwendung von Katalysatoren. Die Bedingungen für eine rußfreie Vergasung können durch ein Gleichungssystem ermittelt werden, das den Partialdruck von H2O, H2, CH4, CO2 und CO einbezieht. Gegebenenfalls muss dem Prozess noch Wasser zugeführt werden. Zweckmäßigerweise wird man das Wasser mit der fühlbaren Wärme aus dem Prozess vorheizen. Das Wasser liegt dann in Form von Wasserdampf vor.In the conversion of pyrolysis gas to tar-free synthesis gas, the supplied amount of water must be well controlled, because with an inappropriate water content produces soot. Although this carbon black is also suitable for storage in the field soil, but makes it difficult to use catalysts. The conditions for a soot-free gasification can be determined by a system of equations involving the partial pressure of H 2 O, H 2 , CH 4 , CO 2 and CO. If necessary, water must be added to the process. Conveniently, the water will be preheated with the sensible heat from the process. The water is then in the form of water vapor.

BeispieleExamples

1 beschreibt einen Pyrolysator mit separater Reinigungsstufe für das Pyrolysegas. 1 describes a pyrolyser with a separate purification stage for the pyrolysis gas.

2 beschreibt einen Reaktor, bei dem Pyrolysator und Reinigung integriert sind. 2 describes a reactor in which pyrolyzer and purification are integrated.

1 beschreibt einen liegenden Pyrolysator 29 mit Doppelmantel und innenliegender Rühr- und Fördereinrichtung, die hier nicht im Detail dargestellt sind. Der Pyrolysator 29 kann beispielsweise mit der fühlbaren Wärme des gereinigten Synthesegases 9, das durch den Doppelmantel des Pyrolysators 29 geleitet wird, beheizt werden. Die Biomasse 1 wird am Eingang des Pyrolysators 29 eingeführt. Der Biokoks 13 wird am Ende des Pyrolysators 29 ausgetragen. Das Pyrolysegas 17 strömt in die Reinigungsvorrichtung 28, die ein Heizregister 27 und ein Katalysatorbett 22 enthält. Bei staubbeladenem Pyrolysegas haben sich Wabenkatalysatoren bewährt. Zur Vermeidung der Rußbildung muss dem Pyrolysegas gegebenenfalls Wassersdampf 26 zugemischt werden. Das Synthesegas 9 verlässt die Reinigungseinrichtung 28 am unteren Ende. 1 describes a horizontal pyrolyzer 29 with double jacket and internal stirrer and conveyor, which are not shown here in detail. The pyrolyzer 29 can, for example, with the sensible heat of the purified synthesis gas 9 passing through the double shell of the pyrolyzer 29 is passed, heated. The biomass 1 is at the entrance of the pyrolyzer 29 introduced. The biokoks 13 will be at the end of the pyrolyser 29 discharged. The pyrolysis gas 17 flows into the cleaning device 28 that has a heating register 27 and a catalyst bed 22 contains. In dust-laden pyrolysis gas honeycomb catalysts have been proven. To avoid soot formation, the pyrolysis gas may need to have water vapor 26 be mixed. The synthesis gas 9 leaves the cleaning device 28 at the bottom.

2 beschreibt eine Vorrichtung, bei der Pyrolysator und Reinigungseinrichtung in einem Reaktorgehäuse 4 integriert sind. Die Biomasse 1 wird beispielsweise mittels Förderschnecke in die stationäre Wirbelschicht 3 des Pyrolysators eingebracht. Die Wirbelschicht 3 wird mit Wasserdampf 2, der über den Düsenboden 6 in die Wirbelschicht eintritt, aufgewirbelt. Um die Biomasse rasch zu zerkleinern hat sich der Zusatz von Sand bewährt. Beheizt wird die Wirbelschicht über einen Rohrbündelwärmetauscher 7, in den die fühlbare Wärme des gereinigten Synthesegases 9 eingebracht wird. Am oberen Ende der Wirbelschicht befindet sich ein Freiraum 5, der nach oben von einer Zwischenplatte 19 des Wärmetauschers 7 begrenzt wird. 2 describes a device in the pyrolyzer and cleaning device in a reactor housing 4 are integrated. The biomass 1 is for example by means of screw conveyor in the stationary fluidized bed 3 introduced the pyrolyser. The fluidized bed 3 is with water vapor 2 that is above the nozzle bottom 6 entering the fluidized bed, whirled up. In order to shred the biomass quickly, the addition of sand has proven itself. The fluidized bed is heated by a tube bundle heat exchanger 7 , in the sensible heat of the purified synthesis gas 9 is introduced. At the upper end of the fluidized bed there is a free space 5 , which is upwards from an intermediate plate 19 of the heat exchanger 7 is limited.

Das Pyrolysegas 10 gelangt in einen Zyklon 11. Hier wird der Biokoks abgeschieden und über eine Leitung 13 und eine Austragsvorrichtung 12 in den Granulator 14 eingebracht. Es ist zweckmäßig die Leitung 13 mit einem Kühlmantel zu versehen, damit sich der Biokoks nicht bei Kontakt mit Luft entzündet. An der Stelle 15 können Hilfs- und Zusatzstoffe zugeführt werden. Der granulierte Biokoks verlässt den Granulator 14 am Ausgang 16.The pyrolysis gas 10 gets into a cyclone 11 , Here the biococ is separated and via a pipe 13 and a discharge device 12 in the granulator 14 brought in. It is appropriate the line 13 provided with a cooling jacket, so that the Biokoks does not ignite upon contact with air. At the point 15 can be supplied with auxiliaries and additives. The granulated biococ leaves the granulator 14 at the exit 16 ,

Das partikelfreie Pyrolysegas 17 wird im oberen Teil 18 des Rohrbündelwärmetauschers 7 vorgeheizt und gelangt über die Leitung 21 in den oberen Teil 23 der Reinigungsvorrichtung. Hier wird das Pyrolysegas weiter erhitzt. Als Heizeinrichtung ist hier ein Plasma Converter 24 gezeigt, der den Wasserdampf 25 so stark erhitzt, dass es zum großen Teil ionisiert wird. Damit lassen sich sehr hohe Temperaturen erzeugen, die ausreichen würden, alle Teere zu zerstören. Eine zu starke Temperaturerhöhung ist aber nicht immer wirtschaftlich. Hier wird eine mäßige Temperaturerhöhung auf beispielsweise 1000°C in Kombination mit einem Katalysatortbett 22 vorgeschlagen. Damit das Katalysatorbett 22 nicht durch Ruß inaktiviert wird, ist in vielen Fällen die Zugabe von Wasserdampf 26 erforderlich. Das teilweise abgekühlte Synthesegas 9 verlässt den Reaktor 4 am unteren Ende. Da das Synthesegas nun weitgehend teerfrei ist, können die Eingangsströme, wie Biomasse und Wasser mittels Wärmetauscher aufgeheizt werden. Bei teerhaltigem Synthesegas ist das nicht möglich, weil Teerablagerungen die Wärmetauscher verstopfen würden. Die problemlose Ausnutzung der fühlbaren Wärme steigert den Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich.The particle-free pyrolysis gas 17 will be in the upper part 18 of the tube bundle heat exchanger 7 preheated and passes over the pipe 21 in the upper part 23 the cleaning device. Here, the pyrolysis gas is heated further. As a heater here is a plasma converter 24 shown the water vapor 25 heated so much that it is ionized to a large extent. This can produce very high temperatures that would be sufficient to destroy all tars. An excessive temperature increase is not always economical. Here is a moderate increase in temperature, for example, 1000 ° C in combination with a catalyst bed 22 proposed. So that the catalyst bed 22 is not inactivated by soot is in many cases the addition of water vapor 26 required. The partially cooled synthesis gas 9 leaves the reactor 4 at the bottom. Since the synthesis gas is now largely tar-free, the input streams, such as biomass and water can be heated by means of heat exchangers. This is not possible with tar-containing syngas because tar deposits would clog the heat exchangers. The easy utilization of the sensible heat considerably increases the efficiency of the method according to the invention.

Nach dem Stand der Technik ist die Produktion großer Mengen Biokokses mit einem hohen Teergehalt im produzierten Gas verbunden. Dieses Gas eignet sich allenfalls zum Betrieb von Gasmotoren, wenn es aufwändigen Reinigungsprozeduren unterworfen wird. Mit der vorliegenden Erfindung wird dieser Zusammenhang aufgehoben. Nun ist es möglich, simultan große Mengen Biokoks und sehr reines Synthesegas zu erzeugen. Dieses Synthesegas ist nach einer Feinreinigung für alle folgenden chemischen Synthesen geeignet, insbesondere zur Produktion von brennstoffzellentauglichem Wasserstoff.In the prior art, the production of large quantities of biocokes is associated with a high tar content in the gas produced. At best, this gas is suitable for the operation of gas engines when it is subjected to elaborate cleaning procedures. With the present invention, this relationship is repealed. Now it is possible to simultaneously produce large quantities of biocoke and very pure synthesis gas. This synthesis gas is suitable after a fine cleaning for all subsequent chemical syntheses, in particular for the production of fuel cell suitable hydrogen.

Die Herstellung von Wasserstoff enthält außerdem eine weitere Option zur Reduzierung des Treibhauseffektes: Zusammen mit Wasserstoff wird stets reines CO2 produziert, das sich im Untergrund speichern lässt. Da in einer Wasserstoffwirtschaft, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die letzte Energiewandlung mittels Brennstoffzellen beim Endverbraucher stattfindet, nahezu der gesamte Heizwert der Biomasse als Nutzenergie zur Verfügung steht, reichen allein die Abfall- und Reststoffe der Land- und Forstwirtschaft aus, um die fossilen Energien in den meisten Ländern zu ersetzen. Damit kann man nicht nur eine kostengünstige klimaneutrale Energieversorgung installieren, sondern mit den gezeigten Optionen den Treibhauseffekt sogar rückgängig machen.The production of hydrogen also contains another option for reducing the greenhouse effect: when combined with hydrogen always produces pure CO 2 , which can be stored in the underground. Since in a hydrogen economy, which is characterized in that the last energy conversion takes place by means of fuel cells at the end user, almost the entire calorific value of the biomass is available as useful energy, rich only the waste and residues of agriculture and forestry, the fossil fuels to replace in most countries. Not only can you install a cost-effective, climate-neutral energy supply, you can even reverse the greenhouse effect with the options shown.

Die Abscheidung von Biokoks bietet auch verfahrenstechnische Vorteile. Da, bedingt durch den hohen Sauerstoffgehalt der Biomasse, ca. 80% der Biomasse ohne Energiezufuhr vergasen, muss nur für die endotherme Umsetzung des Kohlenstoffs Energie von außen zugeführt werden. Mit dem Ausschleusen von Biokoks entfällt nun dieser endotherme Anteil. Dadurch ist das Verfahren sehr wirtschaftlich.The separation of biokoks also offers procedural advantages. Since, due to the high oxygen content of the biomass, about 80% of the biomass gas without energy, must be supplied only for the endothermic conversion of carbon energy from the outside. With the removal of biococs, this endothermic fraction is now eliminated. This makes the process very economical.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Biomasse-Eintrag in den PyrolysatorBiomass entry into the pyrolyzer
22
Wasserdampf-Eintrag in den PyrolysatorWater vapor entry into the pyrolyzer
33
Wirbelschicht, stationärFluidized bed, stationary
44
Reaktorgehäuse mit integriertem Pyrolysator und Gas-ReinigungReactor housing with integrated pyrolyzer and gas cleaning
55
Freiraum über der WirbelschichtFree space above the fluidized bed
66
Düsenboden der WirbelschichtNozzle bottom of the fluidized bed
77
Rohre eines Rohrbündel-WärmetauschersTubes of a tube bundle heat exchanger
8a8a
untere Abschlussplatte des Rohrbündel-Wärmetauscherslower end plate of the tube bundle heat exchanger
88th
Sammelraum für das gereinigte SynthesegasCollection room for the purified synthesis gas
99
Synthesegas-AbzugSynthesis gas discharge
1010
Pyrolysegas-AbzugPyrolysis gas extractor
1111
Zykloncyclone
1212
Auschleuseeinrichtung für BiokoksAuschleuseeinrichtung for biokoks
1313
Abzugsleitung für BiokoksDischarge pipe for biokoks
1414
Granulatorgranulator
1515
Eingang für ZuschlagstoffeInput for aggregates
1616
Abzug für granulierten BiokoksDeduction for granulated biokoks
1717
Staubfreies PyrolysegasDust-free pyrolysis gas
1818
Wärmetauscherheat exchangers
1919
Zwischenboden im WärmetauscherIntermediate bottom in the heat exchanger
2020
Abschlussboden des WärmetauschersFinisher bottom of the heat exchanger
2121
vorgeheiztes Pyrolysegaspreheated pyrolysis gas
2222
Katalysatorbettcatalyst bed
2323
Ofenraumfurnace
2424
Plasma ConverterPlasma Converter
2525
Wasserdampf für Plasma ConverterWater vapor for plasma converter
2626
Wasserdampf zur Einstellung eines rußfreien GleichgewichtsWater vapor for setting a soot-free equilibrium
2727
Heizregisterheater
2828
Reinigungsvorrichtungcleaning device
2929
Pyrolysatorpyrolyzer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008014799 A1 [0008] DE 102008014799 A1 [0008]
  • DE 102008032166 [0008, 0019] DE 102008032166 [0008, 0019]

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung von teerfreiem Synthesegas und Kohlenstoff aus Biomasse, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoff nach unvollständiger Vergasung mindestens teilweise abgezogen wird und das teerhaltige Pyrolysegas einer thermisch katalytischen Reinigung unterzogen wird.A process for the production of tar-free synthesis gas and carbon from biomass, characterized in that the carbon is at least partially withdrawn after incomplete gasification and the tar-containing pyrolysis gas is subjected to a thermally catalytic purification. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Prozess vor der thermisch katalytischen Reinigung Wasserdampf zugeführt wird.A method according to claim 1, characterized in that the process steam is supplied before the thermal catalytic purification. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung allein durch Erhitzen des Synthesegases erfolgt.A method according to claim 1 to 2, characterized in that the cleaning takes place solely by heating the synthesis gas. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung allein durch einen katalytischen Prozess erfolgt.A method according to claim 1 to 2, characterized in that the cleaning takes place solely by a catalytic process. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung durch einen katalytischen Prozess bei erhöhter Temperatur erfolgt.A method according to claim 1 to 2, characterized in that the cleaning is carried out by a catalytic process at elevated temperature. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoff in Form von Biokoks abgezogen wird.A method according to claim 1 to 2, characterized in that the carbon is withdrawn in the form of biocokes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoff mindestens teilweise in Form von Ruß abgezogen wird.A method according to claim 1, characterized in that the carbon is at least partially withdrawn in the form of carbon black. Verfahren nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoff vor dem Ausbringen auf Wald- und Ackerböden granuliert wird.A method according to claim 1, 6 and 7, characterized in that the carbon is granulated before being applied to forest and arable soils. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Granulierung Hilfstuffe sowie Stoffe zugemischt werden, die der Wald- oder Ackerboden jeweils benötigt.A method according to claim 8, characterized in that prior to the granulation Hilfstuffe and substances are mixed, which requires the forest or farmland respectively. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Pyrolyse mit Abzug von Kohlenstoff und eine Reinigungseinrichtung zur thermisch katalytischen Beseitigung von Teer aus dem Pyrolysegas aufweist.Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the device comprises a device for pyrolysis with deduction of carbon and a cleaning device for the thermal catalytic removal of tar from the pyrolysis gas. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung eine Einrichtung zur Zuführung von Wasserdampf enthält.Apparatus for carrying out the method according to claim 10, characterized in that the cleaning device contains a device for supplying water vapor. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Aufheizung des Pyrolysegases enthält.Apparatus for carrying out the method according to claim 10 and 11, characterized in that the device contains a device for heating the pyrolysis gas. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Reinigung von Pyrolysegas eine Einrichtung zur Aufnahme von Katalysatoren aufweist.Apparatus for carrying out the method according to claim 10 and 11, characterized in that the device for purifying pyrolysis gas has a device for receiving catalysts. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Granulierung des abgezogenen Kohlenstoffs enthält.Apparatus for carrying out the method according to claim 10, characterized in that the device contains a device for granulating the withdrawn carbon.
DE102009057109A 2009-12-04 2009-12-04 Method for producing tar-free synthesis gas and carbon from biomass, comprises partially removing the carbon after incomplete gasification, and subjecting the tar-containing pyrolysis gas to a thermal catalytic purification Withdrawn DE102009057109A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009057109A DE102009057109A1 (en) 2009-12-04 2009-12-04 Method for producing tar-free synthesis gas and carbon from biomass, comprises partially removing the carbon after incomplete gasification, and subjecting the tar-containing pyrolysis gas to a thermal catalytic purification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009057109A DE102009057109A1 (en) 2009-12-04 2009-12-04 Method for producing tar-free synthesis gas and carbon from biomass, comprises partially removing the carbon after incomplete gasification, and subjecting the tar-containing pyrolysis gas to a thermal catalytic purification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009057109A1 true DE102009057109A1 (en) 2011-06-09

Family

ID=43972322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009057109A Withdrawn DE102009057109A1 (en) 2009-12-04 2009-12-04 Method for producing tar-free synthesis gas and carbon from biomass, comprises partially removing the carbon after incomplete gasification, and subjecting the tar-containing pyrolysis gas to a thermal catalytic purification

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009057109A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20130345A1 (en) * 2013-04-29 2013-07-29 Fenergia S R L PROCEDURE FOR PURIFICATION GAS PURIFICATION OR GASIFICATION OF WASTE AND / OR BIOMASS.
CN104293363A (en) * 2014-10-24 2015-01-21 新疆大学 Method and device for improving quality of coal pyrolytic tar by taking simulated pyrolysis gas as reaction atmosphere
IT201900013239A1 (en) * 2019-07-29 2021-01-29 Milano Politecnico Plant for the production of syngas starting from pre-treated recovery plastic polymers

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001009432A (en) * 1999-06-30 2001-01-16 Kansai Sogo Kankyo Center:Kk Co2 fixing/inactivating method
DE19942398A1 (en) * 1999-09-06 2001-03-15 Guenther O Schenk Process for storing solar energy
DE102007012438A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Hermann-Josef Wilhelm Production of an energy material pyrolyizes a rapidly growing biomass into charcoal for compression and storage
DE102007018875A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 COLLISI, Jörg Device for reducing the CO2 content in the air
DE102008014799A1 (en) 2008-03-18 2009-09-24 Karl-Heinz Tetzlaff Process and apparatus for producing synthesis gas from biomass
DE102008032166A1 (en) 2008-07-08 2010-01-14 Karl-Heinz Tetzlaff Process and device for the production of tar-free synthesis gas from biomass

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001009432A (en) * 1999-06-30 2001-01-16 Kansai Sogo Kankyo Center:Kk Co2 fixing/inactivating method
DE19942398A1 (en) * 1999-09-06 2001-03-15 Guenther O Schenk Process for storing solar energy
DE102007012438A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Hermann-Josef Wilhelm Production of an energy material pyrolyizes a rapidly growing biomass into charcoal for compression and storage
DE102007018875A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 COLLISI, Jörg Device for reducing the CO2 content in the air
DE102008014799A1 (en) 2008-03-18 2009-09-24 Karl-Heinz Tetzlaff Process and apparatus for producing synthesis gas from biomass
DE102008032166A1 (en) 2008-07-08 2010-01-14 Karl-Heinz Tetzlaff Process and device for the production of tar-free synthesis gas from biomass

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Deutschlandfunk. Forschung Aktuell,07.02.2008. "In den Boden statt unter den Grill". www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/736105/ $ges.Beitrag$ *
Deutschlandfunk. Forschung Aktuell,07.02.2008. "In den Boden statt unter den Grill". www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/736105/ ges.Beitrag
Pressemitteilung TERRA PRETA eK vo.28.07.2009. Holzkohle-Düngung mit PRETA $ges.Mitteilung$ *
Pressemitteilung TERRA PRETA eK vo.28.07.2009. Holzkohle-Düngung mit PRETA ges.Mitteilung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20130345A1 (en) * 2013-04-29 2013-07-29 Fenergia S R L PROCEDURE FOR PURIFICATION GAS PURIFICATION OR GASIFICATION OF WASTE AND / OR BIOMASS.
CN104293363A (en) * 2014-10-24 2015-01-21 新疆大学 Method and device for improving quality of coal pyrolytic tar by taking simulated pyrolysis gas as reaction atmosphere
IT201900013239A1 (en) * 2019-07-29 2021-01-29 Milano Politecnico Plant for the production of syngas starting from pre-treated recovery plastic polymers
WO2021019433A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-04 Politecnico Di Milano A process for producing syngas starting from pretreated recovery plastic polymers
CN114222715A (en) * 2019-07-29 2022-03-22 米兰综合工科大学 Process for the production of synthesis gas starting from pretreated recycled plastic polymers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008032166A1 (en) Process and device for the production of tar-free synthesis gas from biomass
EP2650347B1 (en) Combined mixed gas system with gas purification
DE112007003336B4 (en) Fuel gasification system
EP2300567A2 (en) Device and method for the electrothermal-chemical gasification of biomass
DE102009012668A1 (en) Process and plant for the utilization of biomass
DE102004024672B4 (en) Apparatus and method for producing a tar-free lean gas by gasification of biomass
DE102005006305B4 (en) Process for the production of combustion and synthesis gases with high-pressure steam generation
DE102009039920A1 (en) Method and apparatus for using oxygen in the steam reforming of biomass
DE19925316A1 (en) Process and plant for the autothermal gasification of solid fuels
EP3024912B1 (en) Method for purifying and obtaining gases that contain energy
EP3757193A1 (en) Method and installation for the treatment of sewage sludge, fermentation residues and / or manure with recovery of hydrogen
DE3744565A1 (en) POWER GENERATION SYSTEM AND METHOD FOR USING HYDROPYROLYSIS
DE102009057109A1 (en) Method for producing tar-free synthesis gas and carbon from biomass, comprises partially removing the carbon after incomplete gasification, and subjecting the tar-containing pyrolysis gas to a thermal catalytic purification
DE102010002737B4 (en) Device for carrying out a process for generating steam
DE2400772C3 (en)
EP1436366A1 (en) Method for the production of current from material containing carbon
DE10030778A1 (en) Fuel gas production from biomass, especially wood used in engines comprises use of a solid bed gasifier
DE2656598A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONVERTING SOLID WASTE INTO PIPELINEGAS
DE102011121508A1 (en) Countercurrent gasification with synthesis gas as working medium
EP0958332B1 (en) Process and device for processing of biological residual material, in particular sludge
EP2148135B1 (en) Method and device for thermal processing of waste material
DE2650491A1 (en) Energy generating system using fossilised fuel - where fuel is heated and gases desulphurised before use in gas turbine
WO2012095288A1 (en) Method for producing fuel gas and raw synthesis gas
DE19718184C2 (en) Device for the energetic use of fuels, in particular biofuels
DE102016103924A1 (en) Process and apparatus for the production of synthesis gas for operating an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee