DE102010000580A1 - A system and method for providing a mixture of different biomass to a plant for recovering a reaction product from the different biomass - Google Patents

A system and method for providing a mixture of different biomass to a plant for recovering a reaction product from the different biomass Download PDF

Info

Publication number
DE102010000580A1
DE102010000580A1 DE102010000580A DE102010000580A DE102010000580A1 DE 102010000580 A1 DE102010000580 A1 DE 102010000580A1 DE 102010000580 A DE102010000580 A DE 102010000580A DE 102010000580 A DE102010000580 A DE 102010000580A DE 102010000580 A1 DE102010000580 A1 DE 102010000580A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
biomass
reactor
area
different types
reaction
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Withdrawn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
DE102010000580A
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Stöcklinger
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.)
G+R Tech Group AG
Original Assignee
G+R Tech Group AG
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 G+R Tech Group AG filed Critical G+R Tech Group AG
Priority to DE102010000580A priority Critical patent/DE102010000580A1/en
Priority to PCT/EP2011/052657 priority patent/WO2011104263A1/en
Publication of DE102010000580A1 publication Critical patent/DE102010000580A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00Means for pre-treatment of biological substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C10L5/442Wood or forestry waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C10L5/445Agricultural waste, e.g. corn crops, grass clippings, nut shells or oil pressing residues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • C10L9/086Hydrothermal carbonization
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1011Biomass
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Abstract

Es ist ein System (100) und eine Verfahren zur Bereitstellung einer Mischung aus unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) für eine Anlage (1) zur hydrothermalen Karbonisierung offenbart. Mit einer Vielzahl von Annahme- und Lagerstellen (121, 122, ..., 12n) für die unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) ist mindestens eine Zerkleinerungseinheit (13) und mindestens ein Mischer (14) zum Erstellen einer homogenen Mischung aus mindestens zwei der unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) vorgesehen. Jeder Annahme und Lagerstelle (121, 122, ..., 12n) ist eine Analyseeinheit (151, 152, ..., 15n) zugeordnet, mittels der ein Gehalt in den unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) an Fremd- und/oder Schadstoffen bestimmbar ist.A system (100) and a method for providing a mixture of different types of biomass (51, 52, ..., 5n) for a plant (1) for hydrothermal carbonization are disclosed. With a large number of reception and storage points (121, 122, ..., 12n) for the different types of biomass (51, 52, ..., 5n), at least one shredding unit (13) and at least one mixer (14) for creating a homogeneous mixture of at least two of the different types of biomass (51, 52, ..., 5n) provided. Each acceptance and storage point (121, 122, ..., 12n) is assigned an analysis unit (151, 152, ..., 15n), by means of which a content in the different types of biomass (51, 52, ..., 5n) of foreign and / or pollutants can be determined.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Bereitstellung einer Mischung aus unterschiedlichen Typen von Biomasse für eine Anlage zur Herstellung eines Reaktionsprodukts mittels eines Reaktionsprozesses.The present invention relates to a system for providing a mixture of different types of biomass for a plant for producing a reaction product by means of a reaction process.

Das System zur Bereitstellung einer Mischung aus unterschiedlichen Typen von Biomasse für eine Anlage zur Herstellung eines Reaktionsprodukts mittels eines Reaktionsprozesses umfasst eine Vielzahl von Annahme- und Lagerstellen für die unterschiedlichen Typen von Biomasse. Ebenso ist mindestens eine Zerkleinerungseinheit und ein Mischer vorgesehen, um eine im Wesentlichen homogene Mischung aus mindestens zwei der unterschiedlichen Typen von Biomasse für eine Weiterverarbeitung zu erstellen.The system for providing a mixture of different types of biomass to a plant for producing a reaction product by means of a reaction process comprises a plurality of acceptance and storage sites for the different types of biomass. Likewise, at least one shredding unit and a mixer are provided to produce a substantially homogeneous mixture of at least two of the different types of biomass for further processing.

Die Anlage dient zur Herstellung von kohlenstoffhaltigen Produkten aus Biomasse mittels hydrothermaler Karbonisierung. Ferner kann das erfindungsgemäße System auch in einer Anlage zur Herstellung von Biogas verwendet werden.The plant is used to produce carbonaceous products from biomass using hydrothermal carbonation. Furthermore, the system according to the invention can also be used in a plant for the production of biogas.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bereitstellung einer Mischung aus unterschiedlichen Typen von Biomasse für eine Anlage zur Herstellung eines Reaktionsprodukts mittels eines Reaktionsprozesses.Furthermore, the invention relates to a method for providing a mixture of different types of biomass for a plant for producing a reaction product by means of a reaction process.

Die Anlage kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung von kohlenstoffhaltigen Produkten aus Biomasse umfasst einen ersten Bereich in dem das erfindungsgemäße System enthalten ist. Im System erfolgt die Bereitstellung, Zerkleinerung und Mischung mindestens eines Typs an Biomasse. In einem zweiten Bereich erfolgt das Ansetzen und Aufbereiten der gemischten Biomasse. In einem dritten Bereich wird der Reaktionsprozess gemäß der hydrothermalen Karbonisierung durchgeführt. In einem vierten Bereich erfolgt die weitere Verarbeitung der Reaktionsprodukte des Reaktionsprozesses.The plant may according to a preferred embodiment for the production of carbonaceous products from biomass comprises a first region in which the system according to the invention is contained. The system provides, comminutes and mixes at least one type of biomass. In a second area, the preparation and processing of the mixed biomass takes place. In a third area, the reaction process is carried out according to the hydrothermal carbonization. In a fourth area, the further processing of the reaction products of the reaction process takes place.

In der Vergangenheit wurden viele Anstrengungen unternommen, die natürliche Umwandlung von Biomasse in Kohle nachzuahmen. Diese Umwandlung läuft auf einer Zeitskala von einigen Hundert bis zu einigen Hundertmillionen Jahren ab. Bei der Erzeugung von Holzkohle gibt es bereits den Prozess der hydrothermalen Karbonisierung (HTC). Die ersten Experimente hierzu wurden bereits 1913 durch Bergius ausgeführt, der die Umwandlung von Zellulose in kohleähnliches Material durch hydrothermale Umformung beschreibt. Erste systematischere Untersuchungen wurden später durch E. Behrl et al. durchgeführt (Ann. Chem. 493 (1932), pp. 97–123 ; Angew. Chemie 45 (1932), pp. 517–519) und durch J. P. Schuhmacher et al. (Fuel, 39 (1960), pp. 223–234) . In der jüngsten Vergangenheit gewann der Prozess der hydrothermalen Karbonisierung wieder mehr an Bedeutung und Aufmerksamkeit. Hierzu sind die Veröffentlichungen von Q. Wang et al., Carbon 39 (2001), pp. 2211–2214 und die Veröffentlichung von X. San und Y. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 43 (2004), pp. 597–601 ) zu erwähnen.In the past, many efforts have been made to mimic the natural conversion of biomass to coal. This transformation runs on a time scale of a few hundred to several hundred million years. In the production of charcoal there is already the process of hydrothermal carbonation (HTC). The first experiments on this were already carried out in 1913 by Bergius, who described the conversion of cellulose into coal-like material by hydrothermal transformation. First more systematic investigations were later carried out E. Behrl et al. Chem. 493 (1932), pp. 97-123 ; Angew. Chemistry 45 (1932), pp. 517-519) and through JP Schuhmacher et al. (Fuel, 39 (1960), pp. 223-234) , In the recent past, the process of hydrothermal carbonation has regained more and more importance and attention. For this are the publications of Wang et al., Carbon 39 (2001), pp. 2211-2214 and the publication of X. San and Y. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 43 (2004), pp. 597-601 ) to mention.

Die internationale Patentanmeldung WO 20 10 006 881 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von einem Hybridmaterial aus hydrothermaler Karbonisierung von Biomasse. Hierzu wird zunächst eine Reaktionsmischung erhitzt. Die Reaktionsmischung umfasst Wasser, Biomasse und eine copolimerisierbare Substanz. Die copolimerisierbare Substanz wird bei der Herstellung der Reaktionsmischung zugeführt. Von einer Mischeinheit wird die Reaktionsmischung in einen Reaktor überführt. Die Reaktion läuft dabei bei einer Temperatur von 190°C bis 270°C ab. Von dem Reaktor wird die Biomasse über einen Wärmetauscher in einen weiteren Reaktor übergeführt, in dem die Copolymerisationsreaktion stattfindet.The international patent application WO 20 10 006 881 A1 describes a method for producing a hybrid material from hydrothermal carbonization of biomass. For this purpose, a reaction mixture is first heated. The reaction mixture comprises water, biomass and a copolymerizable substance. The copolymerizable substance is supplied in the preparation of the reaction mixture. From a mixing unit, the reaction mixture is transferred to a reactor. The reaction takes place at a temperature of 190 ° C to 270 ° C from. From the reactor, the biomass is transferred via a heat exchanger in another reactor in which takes place the copolymerization reaction.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 007 791 A1 offenbart eine Vorrichtung zur wässrigen Verkohlung von Biomasse sowie dadurch erhaltene Karbonisierungsprodukte. Biomasse kann durch das Verfahren der hydrothermalen Karbonisierung in Kohle umgewandelt werden. Nachteile bisheriger Verfahren bestehen im hohen Energieaufwand für die Prozesskühlung und den Prozessstart. Durch diese Vorrichtung soll der Wirkungsgrad erhöht, der Prozessablauf vereinfacht und die Prozesssicherheit verbessert werden. Durch Verwendung eines siedepunktgeeigneten Kühlmittels wird eine energiesparsame, automatisch dosierende, betriebssichere Ableitung der Prozesswärme infolge gerichtetem Siedekreislauf realisiert. Durch einen Neigemechanismus wird ein Rührwerk ersetzt und eine Durchmischung und gleichmäßige Wärmeverteilung im Prozessbehälter gewährleistet. Durch Speicherung der Prozesswärme des exothermen Prozesses und die Nutzung für Folgeprozesse wird eine externe Beheizung vermieden.The German patent application DE 10 2008 007 791 A1 discloses an apparatus for aqueous charring of biomass and carbonization products obtained thereby. Biomass can be converted to coal by the process of hydrothermal carbonation. Disadvantages of previous methods consist in the high energy consumption for the process cooling and the process start. By this device, the efficiency is increased, simplifies the process flow and process reliability can be improved. By using a boiling point suitable coolant energy-saving, automatically dosing, reliable discharge of the process heat is realized as a result of directed Siedekreislauf. A tilt mechanism replaces an agitator and ensures thorough mixing and uniform heat distribution in the process vessel. By storing the process heat of the exothermic process and the use for follow-up processes, external heating is avoided.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 028 953 A1 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung von Kohle aus Pflanzen und Pflanzenresten. Hierzu wird die Rohbiomasse (Holz, Pflanzenteile, z. B. Stroh, Pflanzenreste) zerkleinert. Dabei will man eine Partikelgröße von 5 bis 50 mm erzielen. Die meistens noch feuchte Biomasse wird in ein Wasserbad getaucht und in einen druckfesten Reaktionsbehälter gefüllt. Der Behälterinhalt wird von Umgebungstemperatur auf die gewünschte Reaktionstemperatur, z. B. 180°C, er wärmt. Ebenso wird der Behälterdruck auf ein Niveau angehoben, das über dem Wert liegt, der dem Verdampfungsdruck bei der eingestellten Prozesstemperatur entspricht. Im Verlauf des Reaktionsprozesses tritt der Reaktionsprozess in eine exotherme Phase ein, bei der ein Teil der in Biomasse chemisch gebundenen Energie in Wärme umgewandelt wird. Nach Ablauf des Karbonisierungsprozesses (z. B. 8 bis 12 Stunden, je nach eingesetzter Biomasse und Druck, bzw. Reaktionstemperatur) wird der Behälter so weit abgekühlt, dass eine gefahrlose Druckminderung auf Umgebungsdruckniveau möglich ist. Der Behälter wird anschließend geöffnet und entleert. Die Kohle wird aus dem Prozesswasser gefiltert, mechanisch entwässert und aufbereitet. Der Reaktionsbehälter wird intermittierend betrieben.The German patent application DE 10 2008 028 953 A1 discloses a process for producing coal from plants and plant residues. For this purpose, the raw biomass (wood, plant parts, eg straw, plant residues) is comminuted. It wants to achieve a particle size of 5 to 50 mm. The mostly still moist biomass is immersed in a water bath and filled in a pressure-resistant reaction vessel. The container contents are from ambient to the desired reaction temperature, eg. B. 180 ° C, he warms. Likewise, the tank pressure is raised to a level above the value corresponding to the evaporation pressure at the set process temperature corresponds. During the reaction process, the reaction process enters an exothermic phase where part of the energy chemically bound in biomass is converted to heat. After the carbonation process has ended (eg 8 to 12 hours, depending on the biomass used and the pressure or reaction temperature), the container is cooled down to the point where a safe pressure reduction to ambient pressure level is possible. The container is then opened and emptied. The coal is filtered from the process water, mechanically dewatered and treated. The reaction vessel is operated intermittently.

Die internationale Patentanmeldung WO 2008/120662 A1 offenbart einen kontinuierlich arbeitenden Reaktor für die Behandlung von Biomasse. Die hydrothermale Reaktion läuft in einem für hohen Druck ausgelegten Reaktor ab. Dem Reaktor ist eine Versorgung von Ausgangsmaterial zugeordnet. Die kontinuierlich arbeitende hydrothermale Reaktionsvorrichtung ist eine Hochdruck-Reaktionsvorrichtung. Es ist eine Material-Versorgungseinheit vorgesehen, die einen Biomasse-Kneter und Pumpen umfasst, um somit die Aufschlämmung in einen Rohr-Reaktor zu verbringen. Der Rohr-Reaktor besteht aus korrosionsbeständigem Metall. Ferner ist eine isothermische Heizeinrichtung und eine Wasserkühlung vorgesehen. Das Material aus dem Reaktor erfolgt über elektromagnetische Ventile. Ferner umfasst der Reaktor einen Druckpuffer, wobei die Biomasse im Rohr-Reaktor ausschließlich gesteuerten hydrothermalen Hochdruck-Reaktionsbedingungen ausgesetzt wird.The international patent application WO 2008/120662 A1 discloses a continuous reactor for the treatment of biomass. The hydrothermal reaction proceeds in a high pressure reactor. The reactor is assigned a supply of starting material. The continuous hydrothermal reaction device is a high pressure reaction device. There is provided a material supply unit comprising a biomass kneader and pumps so as to transfer the slurry into a tube reactor. The tube reactor is made of corrosion-resistant metal. Further, an isothermal heater and water cooling is provided. The material from the reactor via electromagnetic valves. Furthermore, the reactor comprises a pressure buffer, wherein the biomass in the tube reactor is exposed exclusively to controlled high-pressure hydrothermal reaction conditions.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2008 058 44 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Werk- oder Brennstoffen. Die Werk- oder Brennstoffe werden aus einem Fest-/Flüssiggemisch aus Wasser und einer kohlenstoffhaltigen Komponente hergestellt. Das Fest-/Flüssiggemisch wird bei einer Temperatur von über 100°C und einem Druck von über 5bar behandelt. Hierbei werden Ausgangsstoffe über einen Wärmetauscher kontinuierlich einem ersten Reaktor zugeführt und das Reaktionsgemisch chargenweise von einem zum folgenden Reaktor weitergeleitet und Reaktionsprodukte kontinuierlich aus dem letzten Reaktor abgeführt. Der Reaktionsraum dient zur Aufnahme eines Fest-/Flüssiggemisches, beispielsweise Biomasse. Der Reaktor weist eine Brühvorrichtung auf, mit der das Fest-/Flüssiggemisch während der Behandlung und/oder Bearbeitung gemischt werden kann.The German patent application DE 10 2008 058 44 A1 describes a method and an apparatus for the production of fuels or fuels. The raw materials or fuels are produced from a solid / liquid mixture of water and a carbon-containing component. The solid / liquid mixture is treated at a temperature of over 100 ° C and a pressure of about 5bar. In this case, starting materials are fed via a heat exchanger continuously to a first reactor and the reaction mixture is passed in batches from one to the next reactor and continuously removed reaction products from the last reactor. The reaction space serves to receive a solid / liquid mixture, for example biomass. The reactor has a brewing device with which the solid / liquid mixture can be mixed during treatment and / or processing.

Die internationale Patentanmeldung WO 2008/081407 A2 offenbart einen aus Biomasse hergestellten Werk- und/oder Brennstoff. Die Biomasse wird in mindestens einem Reaktor zur Aufnahme von Fest-/Flüssiggemischen behandelt. Nach der Behandlung der Biomasse erhält man aus der Biomasse den gewünschten Werk- und/oder Brennstoff.The international patent application WO 2008/081407 A2 discloses a biomass-produced plant and / or fuel. The biomass is treated in at least one reactor for receiving solid / liquid mixtures. After the treatment of the biomass obtained from the biomass, the desired plant and / or fuel.

Die europäische Patentanmeldung EP 1 970 431 A1 offenbart ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse. Hierbei werden während eines laufenden Karbonisierungsprozesses die Ausgangsprodukte durch einen Einlass in einen Druckreaktor eingebracht. Mit einer Fördereinrichtung werden die Reaktionsprodukte innerhalb des Reaktors vom Einlass zum Auslass bewegt. Am Auslass kann dann die zum großen Teil zu Endprodukten umgesetzte Biomasse entnommen werden.The European patent application EP 1 970 431 A1 also discloses a method and apparatus for hydrothermal carbonization of biomass. In this case, the starting materials are introduced through an inlet into a pressure reactor during an ongoing carbonization process. With a conveyor, the reaction products within the reactor are moved from the inlet to the outlet. At the outlet then the biomass converted to a large extent to end products can be removed.

Die internationale Patentanmeldung WO 2008/059989A1 offenbart die hydrothermale Karbonisierung von Biomasse. Es wird vorgeschlagen, dass einem im Wesentlichen als Rohrleitung mit wenigstens einer steuerbaren Einlassöffnung und wenigstens einer steuerbaren Auslassöffnung ausgebildetem Druckbehälter über die wenigstens eine steuerbare Einlassöffnung Biomasse, Wasser und/oder wenigstens ein Katalysator zugeführt werden kann. Die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse werden in dem Druckbehälter derart gesteuert, dass dem Druckbehälter zugeführtes Füllgut aus Biomasse, Wasser und Katalysator in der Rohrleitung transportiert wird, wobei Biomasse, Wasser und Katalysator miteinander reagieren und über die wenigstens eine steuerbare Auslassöffnung wenigstens ein Reaktionsprodukt des Füllguts entnommen wird.The international patent application WO 2008 / 059989A1 discloses the hydrothermal carbonization of biomass. It is proposed that biomass, water and / or at least one catalyst can be supplied to a pressure vessel designed substantially as a pipeline with at least one controllable inlet opening and at least one controllable outlet opening via the at least one controllable inlet opening. The temperature and / or pressure conditions are controlled in the pressure vessel so that the product supplied to the pressure vessel biomass, water and catalyst is transported in the pipeline, wherein biomass, water and catalyst react with each other and the at least one controllable outlet at least one reaction product of the Contents is taken.

Die internationale Patentanmeldung WO 2008/193309 offenbart ein Verfahren zur Konvertierung von Biomasse in Feststoffe höherer Energiedichte, insbesondere in Kohle, Humus oder Torf. Bei dem Verfahren werden organische Stoffe aus der Biomasse unter Bildung einer Suspension in Wasser aufgeschlemmt und ein zu konvertierender Teil der Suspension auf eine Reaktionstemperatur aufgeheizt und bei erhöhtem Druck durch hydrothermale Karbonisierung in die Feststoffe höherer Energiedichte konvertiert. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Konvertierung in einem Reaktionsvolumen durchgeführt wird, dass sich unterhalb der Erdoberfläche befindet.The international patent application WO 2008/193309 discloses a method for converting biomass to higher energy density solids, especially coal, humus or peat. In the process, organic substances from the biomass are slurried to form a suspension in water, and a part of the suspension to be converted is heated to a reaction temperature and converted at elevated pressure by hydrothermal carbonation into the higher energy density solids. The method is characterized in that the conversion is carried out in a reaction volume that is below the surface of the earth.

Die europäische Patentanmeldung EP 2 130 893 A2 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Kohle, insbesondere von Kohleschlamm. Der Kohleschlamm wird aus feuchter Biomasse, insbesondere aus Klärschlämmen durch hydrothermale Karbonisierung, wobei die Kohlenstoffstruktur der Biomasse vorzugsweise bei mindestens 180°C bis 200°C unter Luftabschluss aufgebrochen wird. Das Verfahren läuft insbesondere im Batch-Betrieb ab, wobei vor der hydrothermalen Karbonisierung die Biomasse durch Entwässerung auf Werte über 10% Trockensubstanzanteil aufkonzentriert wird. Vor der hydrothermalen Karbonisierung wird die Biomasse auf einen ph-Wert < 4 gebracht. Die bei der hydrothermalen Karbonisierung entstehende Prozess-Abwärme wird zum anschließenden Trocknen des entstandenen Produkts verwendet. Über Dosiereinrichtung, Pumpen und Ventile werden parallel angeordnete Reaktoren beschickt. Die Reaktoren verfügen zur Verbesserung der Reaktion über ein Rührwerk. Alternativ können auch Rohrreaktoren verwendet werden, die eine gute Durchmischung des Klärschlamms sicherstellen.The European patent application EP 2 130 893 A2 discloses a process for producing coal, in particular coal sludge. The coal slurry is made from moist biomass, in particular sewage sludge by hydrothermal carbonization, wherein the carbon structure of the biomass is preferably broken at at least 180 ° C to 200 ° C with exclusion of air. The process proceeds in particular in batch mode, whereby the biomass is reduced to more than 10% by dewatering before the hydrothermal carbonization. Dry matter content is concentrated. Before the hydrothermal carbonization, the biomass is brought to a pH <4. The process waste heat generated during the hydrothermal carbonization is used for the subsequent drying of the resulting product. Dosing devices, pumps and valves are used to feed parallel reactors. The reactors have a stirrer to improve the reaction. Alternatively, tubular reactors can be used which ensure a good mixing of the sewage sludge.

Die europäische Patentanmeldung EP 1 762 607 ein Biogasanlagen-Regelungsverfahren für eine Biogasanlage, die aus einem Fermenterbehälter und wenigstens einer Zudosier-Vorrichtung für eine Basis-Biomasse besteht. Die Regeleinrichtung dient zur Regelung wenigstens eines Prozess-Parameters als Regelgröße des Fermentationsprozesses.The European patent application EP 1 762 607 a biogas plant control method for a biogas plant, which consists of a fermenter tank and at least one metering device for a basic biomass. The control device is used to control at least one process parameter as a controlled variable of the fermentation process.

Die deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 201 06 837 U1 offenbart einen Fermenterbehälter mit einer Fördereinrichtung, mittels der in einem Misch- und Vorratsbehälter aufgenommene organische Feststoffe als Substratmix chargenweise in den Fermenterbehälter einbringbar sind. Die Fördereinrichtung ist eine Förderschnecke, so dass ein genau definierter Substratmix chargenweise in den Fermenterbehälter gelangt.The German Utility Model DE 201 06 837 U1 discloses a fermenter tank with a conveyor, by means of the recorded in a mixing and storage organic solids as a substrate mix batchwise in the fermenter container can be introduced. The conveyor is a screw conveyor, so that a well-defined substrate mix enters the fermenter tank in batches.

Die Biomasse umfasst im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen nachwachsende Rohstoffe, die als heimische Energieträger langfristig verfügbar sind, sowie alle flüssigen und festen organischen Stoffe und Produkte biologischer und biochemischer Vorgänge und deren Umwandlungsprodukte, die für dieses Verfahren einen ausreichenden hohen Kohlenstoffanteil besitzen und auch sonst in ihrer Zusammensetzung und Beschaffenheit zu wirtschaftlich nutzbaren Reaktions-, Zwischen-, Neben-, und Endprodukten durch die hydrothermale Karbonisierung zu Brennstoffen verarbeitet werden können. Z. B. zählen zu den Ausgangsstoffen Kohlenhydrate, Zucker und Stärken, land- und forstwirtschaftliche Erzeugnisse, auch speziell angebaute Energiepflanzen (schnell wachsende Baumarten, Schilfgräser, Getreideganzpflanzen u. ä.), Soja, Zuckerrohr und Getreidestroh, sowie biogene Rest-, Abholzstoffe und Nebenprodukte, Pflanzen und Pflanzenreste anderer Herkunft (Straßenbegleitgrün, Landschaftspflegegut u. ä.), landwirtschaftliche Abfälle einschließlich Stroh, Zuckerrohrblätter, Abputzgetreide, unverkäufliche Partien an Kartoffeln oder Zuckerrüben, verdorbene Silagepartien, sowie sonstige Futterreste, Rasenschnittgut, Getreidestroh, Rübenblatt, Zuckerrohrblätter, kohlenstoffhaltige Rest- und Abfallstoffe, einschließlich Biomüll, heizwertreiche Fraktionen von Haus und Gewerbeabfällen (Restmüll), Klärschlamm, verschiedene Holzarten und – klassen, einschließlich Waldholz, Bauholz, Paletten, Altmöbel, Sägemehl, Reste und Abfälle aus der Ernährungsindustrie, einschließlich Küchen- und Speiseabfälle, Abfallgemüse, Altfette, sowie Papier und Zellstoff, Textilien insbesondere aus Naturfasern und natürlichen Polymären und tierische Exkremente, einschließlich Gülle, Pferdemist und Geflügelkot.In contrast to fossil fuels, biomass comprises renewable raw materials, which are available as domestic energy sources in the long term, as well as all liquid and solid organic substances and products of biological and biochemical processes and their transformation products, which have a sufficiently high carbon content for this process and otherwise in their Composition and nature of economically useful reaction, intermediate, by-products and end products can be processed by the hydrothermal carbonization to fuels. For example, the starting materials include carbohydrates, sugars and starches, agricultural and forestry products, as well as specially grown energy crops (fast-growing tree species, reed grasses, cereal crops, etc.), soybeans, sugarcane and cereal straw, as well as biogenic residues, wastes and by-products. Plant and plant remains of other origin (roadside greenery, landscape care goods, etc.), agricultural waste including straw, sugar cane leaves, Abputzgetreide, unsellable batches of potatoes or sugar beet, spoiled silage, and other leftovers, grass clippings, cereal straw, beet leaves, sugar cane leaves, carbonaceous residual and Waste materials, including biowaste, high-calorific fractions of domestic and commercial waste, sewage sludge, various types of wood and classes, including forest wood, lumber, pallets, used furniture, sawdust, food industry waste and waste, incl Lich catering waste, waste vegetables, waste grease, and pulp and paper, textiles, in particular of natural fibers and natural Polymären and animal waste, including manure, horse manure and poultry droppings.

Aus der DE 197 23 510 C1 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Behandlung biogener Restmassen bekannt, die einen zylindrischen Reaktor umfasst, in dem Lebensmittelabfälle u. ä. einer Temperatur-Druck-Hydrolyse unterzogen werden. Der Reaktor ist als Schlaufenreaktor mit beheizbarer Mantelfläche, ausgebildet. Mittels einer Pumpe wird innerhalb des Reaktors eine Strömung erzeugt, die eine Durchmischung der Suspension gewährleistet.From the DE 197 23 510 C1 For example, a device for treating biogenic residual masses is known which comprises a cylindrical reactor in which food waste u. Ä. Be subjected to a temperature-pressure hydrolysis. The reactor is designed as a loop reactor with a heated jacket surface. By means of a pump, a flow is generated within the reactor, which ensures thorough mixing of the suspension.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Bereitstellung einer Mischung aus unterschiedlichen Typen von Biomasse, mit dem ein Fremd- und/oder Schadstoffgehalt im Reaktionsprodukt einstellbar ist, bereitzustellen.The invention has for its object to provide a system for providing a mixture of different types of biomass, with which a foreign and / or pollutant content is adjustable in the reaction product to provide.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anlage, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.The object is achieved by a system comprising the features of claim 1.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, mit dem ein Fremd- und/oder Schadstoffgehalt im Reaktionsprodukt eingestellt werden kann.Another object of the invention is to provide a method by which a foreign and / or pollutant content in the reaction product can be adjusted.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 12 umfasst.This object is achieved by a method comprising the features of claim 12.

Bei dem erfindungsgemäßen System kann gemäß einer Ausführungsform der Reaktionsprozess für die Herstellung von Biogas ausgestaltet sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Reaktionsprozess die hydrothermale Karbonisierung von Biomasse. Eine Programmsteuerung dient dazu die Werte des mindestens einen Analysesystems zu erfassen, mittels dem der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen in den unterschiedlichen Typen von Biomasse bestimmbar ist. Die Prozessparameter des Reaktionsprozesses und das System werden dann derart gesteuert, dass der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen im Reaktionsprodukt definiert einstellbar ist.In the system according to the invention, according to one embodiment, the reaction process for the production of biogas can be configured. According to another embodiment, the reaction process is the hydrothermal carbonization of biomass. A program control is used to detect the values of the at least one analysis system, by means of which the content of foreign and / or pollutants in the different types of biomass can be determined. The process parameters of the reaction process and the system are then controlled so that the content of foreign and / or pollutants in the reaction product is defined adjustable.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist die Anlage als Anlage zur Herstellung von kohlenstoffhaltigen Produkten aus Biomasse mittels der hydrothermalen Karbonisierung umfasst einen ersten Bereich, der von dem erfindungsgemäßen System gebildet ist, in dem die Bereitstellung, Zerkleinerung und Mischung der verschiedenen Typen an Biomasse durchgeführt wird. Wie bereits oben in der Beschreibung zum Stand der Technik erwähnt, kann bei der hydrothermalen Karbonisierung gemäß der gegenwärtigen Erfindung mögliche Biomasse verarbeitet werden, die einen gewissen Kohlenstoffanteil enthält. In einem zweiten Bereich der Anlage erfolgt das Aufbereiten und Ansetzen der gemischten Biomasse. Im zweiten Bereich wird der Biomasse Prozesswasser und mindestens ein Katalysator zugesetzt, um den für den anschließenden Reaktionsprozess erforderlichen Anteil an der Trockensubstanz am Reaktionsgemisch einzustellen. Dem zweiten Bereich ist ein dritter Bereich nachgeschaltet, in dem die Durchführung des Reaktionsprozesses gemäß der hydrothermalen Karbonisierung erfolgt. An dem dritten Bereich schließt sich ein vierter Bereich an, der zur weiteren Verarbeitung der Reaktionsprodukte dient.According to a possible embodiment, the plant as a plant for the production of carbonaceous products from biomass by means of the hydrothermal carbonization comprises a first region formed by the system according to the invention, in which the provision, comminution and mixing of the different types of biomass is carried out. As mentioned above in the description of the prior art, can at the hydrothermal carbonization according to the present invention possible biomass are processed, which contains a certain amount of carbon. In a second area of the plant, the processing and preparation of the mixed biomass takes place. In the second area of the biomass process water and at least one catalyst is added to adjust the required for the subsequent reaction process proportion of the dry matter in the reaction mixture. The second area is followed by a third area in which the reaction process according to the hydrothermal carbonization is carried out. The third area is followed by a fourth area, which serves to further process the reaction products.

Das System zur Bereitstellung einer Mischung aus unterschiedlichen Typen von Biomasse für eine Anlage zur hydrothermalen Karbonisierung umfasst eine Vielzahl von Annahme- und Lagerstellen für die unterschiedlichen Typen von Biomasse. Mindestens eine Zerkleinerungseinheit und ein Mischer sind zum Erstellen einer homogenen Mischung aus mindestens zwei der unterschiedlichen Typen von Biomasse vorgesehen. Jeder Annahme- und Lagerstelle ist ein Analysesystem zugeordenbar, mittels dem ein Gehalt in den unterschiedlichen Typen von Biomasse an Fremd- und/oder Schadstoffen bestimmt bzw. überprüft werden kann. Es ist eine zentrale Programmsteuerung vorgesehen, an die die mit dem mindestens einen Analysesystem ermittelten Werte übergebbar sind.The system for providing a mixture of different types of biomass for a hydrothermal carbonation plant includes a multitude of acceptance and storage sites for the different types of biomass. At least one shredding unit and mixer are provided for creating a homogeneous mixture of at least two of the different types of biomass. Each acceptance and storage point is an analysis system can be assigned, by means of which a content in the different types of biomass can be determined or checked for foreign and / or pollutants. A central program control is provided, to which the values ascertained with the at least one analysis system can be transferred.

In der Anlage zur hydrothermalen Karbonisierung ist mindestens ein Reaktionsprodukt derart über eine den Mischer verlassende, gemischte Biomasse hinsichtlich der prozentualen Anteile der unterschiedlichen Typen von Biomasse einstellbar, dass in einem Reaktor das mindestens eine gebildete Reaktionsprodukt einen vordefinierten Anteil an Fremd- und/oder Schadstoffen enthält.In the plant for hydrothermal carbonation, at least one reaction product can be adjusted by way of a mixed biomass leaving the mixer with regard to the percentage proportions of the different types of biomass, that in a reactor the at least one reaction product formed contains a predefined fraction of foreign substances and / or pollutants ,

Für die Herstellung von kohlenstoffhaltigen Reaktionsprodukten aus Biomasse mittels hydrothermaler Karbonisierung erfolgt im System (erster Bereich) eine Bereitstellung, Zerkleinerung und Mischung der unterschiedlichen Typen an Biomasse. In einem zweiten Bereich wird ein Aufbereiten und Ansetzen der gemischten Biomasse durchgeführt. In einem dritten Bereich wird der Reaktionsprozess der hydrothermalen Karbonisierung ausgeführt. In mindestens einem vierten Bereich erfolgt eine weitere Verarbeitung der Reaktionsprodukte des Reaktionsprozesses.For the production of carbon-containing reaction products from biomass by means of hydrothermal carbonization, the system (first area) is used to provide, comminute and mix the different types of biomass. In a second area, a preparation and preparation of the mixed biomass is carried out. In a third area, the reaction process of the hydrothermal carbonization is carried out. In at least a fourth area, further processing of the reaction products of the reaction process takes place.

Im dritten Bereich sind mindestens drei Reaktoren zur Herstellung von kohlenstoffhaltigen Produkten aus Biomasse mittels hydrothermaler Karbonisierung vorgesehen. Jeder Reaktor hat einen ersten Einlass im oberen Bereich des Reaktors für eine erste Leitung, mindestens einen Auslass im unteren Bereich des Reaktors für eine dritte Leitung und einen zweiten Einlass im oberen Bereich des Reaktors ausgebildet. Der zweite Einlass ist mit dem Auslass über eine zweite Leitung gesteuert verbindbar. Die zweite Leitung ist mit einem Wärmetauscher und einer Pumpe versehen, wodurch ein Fest/-Flüssiggemisch im Reaktor über den Auslass und den zweiten Einlass umgewälzt werden kann.In the third area, at least three reactors are provided for the production of carbonaceous products from biomass by hydrothermal carbonation. Each reactor has a first inlet at the top of the reactor for a first conduit, at least one outlet at the bottom of the reactor for a third conduit, and a second inlet at the top of the reactor. The second inlet is connectable controlled with the outlet via a second line. The second line is provided with a heat exchanger and a pump, whereby a solid / liquid mixture in the reactor can be circulated via the outlet and the second inlet.

Eine Programmsteuerung, die die Werte des mindestens einen Analysesystems erfasst, mittels dem der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen in den unterschiedlichen Typen von Biomasse bestimmt werden kann, ist vorgesehen. Ebenso werden die Prozessparameter von mehreren, dem Reaktor zugeordneten Sensoren erfasst. Somit werden das System und der Reaktor derart gesteuert, dass der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen im Reaktionsprodukt definiert einstellbar ist.A program control which detects the values of the at least one analysis system by means of which the content of foreign substances and / or pollutants in the different types of biomass can be determined is provided. Likewise, the process parameters are detected by a plurality of sensors associated with the reactor. Thus, the system and the reactor are controlled so that the content of foreign and / or pollutants in the reaction product is defined adjustable.

Das erste Leitungssystem, das zweite Leitungssystem und das dritte Leitungssystem ist mit einer Vielzahl von steuerbaren Zwei-Wege-Ventilen und einer Vielzahl von steuerbaren Drei-Wege-Ventilen versehen, die mit der Programmsteuerung verbunden sind, so dass die spezifische Befüllung, Umwälzung und Entleerung der mindestens drei Reaktoren regelbar und steuerbar ist.The first conduit system, the second conduit system and the third conduit system are provided with a plurality of controllable two-way valves and a plurality of controllable three-way valves which are connected to the program control, so that the specific filling, recirculation and emptying the at least three reactors can be controlled and controlled.

Der dritte Bereich besteht aus mindestens drei Reaktoren. Die mindestens drei Reaktoren sind über ein erstes Leitungssystem, ein zweites Leitungssystem und ein drittes Leitungssystem untereinander verbunden. Das erste Leitungssystem ist dabei über einen ersten Wärmetauscher geführt, so dass mindestens einer der mindestens drei Reaktoren gesteuert und selektiv mit Biomasse aus dem zweiten Bereich befüllt werden kann. Das zweite Leitungssystem ist ebenfalls über einen Wärmetauscher geführt. Ferner ist im zweiten Leitungssystem eine Pumpe vorgesehen, so dass im Reaktionsprozess befindliche Biomasse aus dem aktiven Reaktor der mindestens drei Reaktoren gesteuert und selektiv während des Reaktionsprozesses umgewälzt werden kann. Durch die Pumpe erzielt man somit eine gute Durchmischung der Reaktionsprodukte im aktiven Reaktor der mindestens drei Reaktoren. Ein drittes Leitungssystem ist ausgehend von den mindestens drei Reaktoren über einen Wärmetauscher geführt. Über das dritte Leitungssystem werden die Reaktionsprodukte des abgeschlossenen Reaktionsprozesses aus dem aktiven Reaktor abgezogen und über eine Entspannungsvorrichtung dem vierten Bereich zugeführt. Die Reaktionsprodukte werden erst dann aus dem aktiven Reaktor abgezogen, wenn der Reaktionsprozess in dem aktiven Reaktor zum Stillstand gekommen ist.The third area consists of at least three reactors. The at least three reactors are interconnected via a first line system, a second line system and a third line system. The first conduit system is guided via a first heat exchanger, so that at least one of the at least three reactors can be controlled and selectively filled with biomass from the second region. The second line system is also passed through a heat exchanger. Furthermore, a pump is provided in the second line system so that biomass in the reaction process can be controlled from the active reactor of the at least three reactors and selectively circulated during the reaction process. The pump thus achieves good mixing of the reaction products in the active reactor of the at least three reactors. A third line system is led from the at least three reactors via a heat exchanger. About the third line system, the reaction products of the completed reaction process are withdrawn from the active reactor and fed via a relaxation device the fourth area. The reaction products are only withdrawn from the active reactor when the reaction process in the active reactor has come to a standstill.

Die mindestens drei Reaktoren des dritten Bereichs sind dabei derart betreibbar, dass mindestens ein Reaktor der aktive Reaktor ist. Mindestens ein anderer Reaktor ist der Reaktor, der gerade mit der angesetzten Biomasse aus dem zweiten Bereich befüllt wird. Ein mindestens weiterer Reaktor ist der Reaktor, der gerade entleert wird. Dieser Reaktor war der vorangegangene aktive Reaktor, in dem der Reaktionsprozess zum Abschluss gekommen ist, so dass dessen Inhalt zur weiteren Aufbereitung der Reaktionsprodukte in den vierten Bereich übergeführt werden kann.The at least three reactors of the third region are operable in such a way that at least one reactor is the active reactor. At least one other reactor is the reactor that is being filled with the added biomass from the second area. At least one further reactor is the reactor being emptied. This reactor was the previous active reactor in which the reaction process has come to an end, so that its content can be transferred to the fourth region for further processing of the reaction products.

Der erste Bereich zur Bereitstellung, Zerkleinerung und Mischung mindestens eines Typs von Biomasse umfasst eine Vielzahl von Annahme- und Lagerstellung zur sortenreinen Bereitstellung der unterschiedlichen Typen an Biomasse. Im ersten Bereich sind mindestens eine Zerkleinerungseinheit und ein Mischer für die unterschiedlichen Biomassen vorgesehen. Die Zerkleinerungseinheit ist notwendig, um die Biomasse auf eine erforderliche Partikelgröße, bzw. einen Bereich der für den Prozess nutzbaren Partikelgrößen der Biomassen zu erzeugen.The first area for the provision, crushing and mixing of at least one type of biomass comprises a multitude of acceptance and storage positions for the unmixed provision of the different types of biomass. In the first area, at least one comminution unit and a mixer for the different biomasses are provided. The comminution unit is necessary in order to produce the biomass to a required particle size or a range of the process-usable particle sizes of the biomass.

Der zweite Bereich besitzt einen Mischbehälter, in dem die zerkleinerte und gemischte Biomasse eingefüllt wird. In den Mischbehälter wird die zerkleinerte und gemischte Biomasse ferner über eine Leitung mit Prozesswasser versetzt. Über eine dritte Leitung, welche in der zweiten Leitung für das Prozesswasser mündet, kann dem Prozesswasser ein für den Reaktionsprozess der hydrothermalen Karbonisierung erforderlicher Katalysator zugesetzt werden. Das Prozesswasser und der Katalysator werden zusammen über einen Mischer geführt. Im Mischbehälter ist ein über einen Motor betriebenes Rührwerk vorgesehen, um für eine gute Durchmischung der Biomasse mit dem Prozesswasser und dem Katalysator zu sorgen. Hinzu kommt, dass man mittels des Rührwerks eine Absetzung der Biomasse am Boden des Mischbehälters vermeidet. Durch die zugegebene Menge an Prozesswasser zu der gemischten und zerkleinerten Biomasse kann man somit den Anteil der Trockensubstanz an dem Reaktionsprozess, welcher nachgeschaltet in mindestens einem der Reaktoren abläuft, einstellen. In den Mischbehälter stellt man einen Trockensubstanzanteil von 20% bis 60% ein. Wie groß der Anteil der Trockensubstanz ist, richtet sich im Wesentlichen nach dem in der zerkleinerten und gemischten Biomasse vorhandenen Anteil an den verschiedenen Typen und den somit sich ergebenden Reaktionsprozessen in den nachgeschalteten Reaktoren.The second area has a mixing tank in which the comminuted and mixed biomass is filled. In the mixing vessel, the comminuted and mixed biomass is further added via a line with process water. Via a third line, which opens in the second line for the process water, a catalyst required for the reaction process of the hydrothermal carbonization can be added to the process water. The process water and the catalyst are fed together via a mixer. An agitator operated by a motor is provided in the mixing vessel in order to ensure good mixing of the biomass with the process water and the catalyst. In addition, it is avoided by means of the agitator settling of the biomass at the bottom of the mixing vessel. By the added amount of process water to the mixed and comminuted biomass can thus adjust the proportion of dry matter in the reaction process, which takes place downstream in at least one of the reactors. In the mixing container to set a dry matter content of 20% to 60%. The proportion of the dry substance depends essentially on the fraction of the various types present in the comminuted and mixed biomass and the resulting reaction processes in the downstream reactors.

Vom zweiten Bereich gelangt die mit Prozesswasser und Katalysator versetzte Biomasse über eine dritte Leitung in den dritten Bereich, in dem der Reaktionsprozess durchgeführt wird. In der Leitung ist eine Pumpe vorgesehen, um somit die Befüllrate des mindestens einen Reaktors im dritten Bereich einstellen zu können. Im vierten Bereich ist zur weiteren Verarbeitung der Reaktionsprodukte ein Auffangbehälter zur Aufnahme der Reaktionsprodukte aus dem mindestens einen Reaktor vorgesehen, aus dem die Reaktionsprodukte entnommen werden. Die Reaktionsprodukte werden erst dann aus dem anfänglich aktiven Reaktor entnommen, nach dem in diesem Reaktor der Reaktionsprozess abgeschlossen ist. Der Auffangbehälter besitzt ebenfalls ein über einen Motor betriebenes Rührwerk. Über eine mit einer Pumpe versehene Leitung werden die Reaktionsprodukte einer Entwässerungseinrichtung und einem nachgeschalteten Trockner zugeführt.From the second area, the biomass mixed with process water and catalyst reaches the third area via a third line, in which the reaction process is carried out. In the line, a pump is provided so as to be able to adjust the filling rate of the at least one reactor in the third range. In the fourth region, a collecting vessel for receiving the reaction products from the at least one reactor is provided for further processing of the reaction products, from which the reaction products are removed. The reaction products are only then removed from the initially active reactor, after which the reaction process is completed in this reactor. The collecting container also has a motor operated agitator. Via a pumped line, the reaction products are fed to a dehydrator and a downstream dryer.

Aus der Entwässerungseinrichtung führt eine Leitung zu einem Auffangbehälter für das in der Entwässerungseinrichtung gewonnene Prozesswasser. Das Prozesswasser wird über eine mit einer Pumpe versehenen Leitung in den zweiten Bereich zurückgeführt. Somit kann das Prozesswasser wiederum in den Reaktionskreislauf eingeführt werden. Das Prozesswasser wird somit der gemischten und zerkleinerten Biomasse in den im zweiten Bereich vorgesehenen Mischbehälter zugeführt. Das Reaktionsprodukt wird nach dem Trocknungsprozess aus dem Trockner entnommen und einem Sammelbehälter zugeführt. Von dem Sammelbehälter aus kann eine Verpackung, bzw. ein Abtransport organisiert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein fünfter Bereich vorgesehen sein. Dem fünften Bereich kann zumindest ein Teil der Reaktionsprodukte aus dem mindestens einen aktiven Reaktor direkt zugeführt werden. Die Reaktionsprodukte werden, wie bereits oben erwähnt, nur dann dem mindestens einen aktiven Reaktor entnommen, wenn in diesem der Reaktionsprozess vollkommen abgeschlossen worden ist. Diese Reaktionsprodukte, welche dem fünften Bereich zugeführt werden, haben einen Trockensubstanzanteil von ca. 10%. In dem fünften Bereich wird den Reaktionsprodukten Kohlendioxyd zugesetzt. Das Kohlendioxyd stammt z. B. aus der Kohleverbrennung eines fossilen Kraftwerks. Jeder Verbrennungsprozess, bei dem Kohlendioxyd entsteht, kann als Kohlendioxydquelle verwendet werden.From the dewatering device, a line leads to a collecting container for the process water obtained in the dewatering device. The process water is returned to the second area via a line provided with a pump. Thus, the process water can in turn be introduced into the reaction cycle. The process water is thus fed to the mixed and comminuted biomass in the mixing container provided in the second area. The reaction product is removed from the dryer after the drying process and fed to a collecting container. From the collection of packaging or removal can be organized. According to a further embodiment of the invention, a fifth region may be provided. At least a portion of the reaction products from the at least one active reactor may be fed directly to the fifth region. The reaction products are, as already mentioned above, only taken from the at least one active reactor, if in this the reaction process has been completely completed. These reaction products, which are supplied to the fifth region, have a dry matter content of about 10%. In the fifth zone, carbon dioxide is added to the reaction products. The carbon dioxide comes z. B. from the coal combustion of a fossil power plant. Any combustion process that produces carbon dioxide can be used as a carbon dioxide source.

Kohlendioxyd kann somit dem fünften Bereich der Anlage zugeführt werden und ist somit in die Herstellung von Synthesegas eingebunden.Carbon dioxide can thus be supplied to the fifth region of the plant and is thus involved in the production of synthesis gas.

Die Anlage ist im ersten Bereich, im zweiten Bereich, im dritten Bereich, im vierten Bereich und im fünften Bereich eine Vielzahl von steuerbaren Zwei-Wege-Ventilen und Drei-Wege-Ventilen, wodurch ein Materialfluss innerhalb der Anlage über eine zentrale Programmsteuerung geregelt, bzw. eingestellt werden kann.The plant is in the first area, in the second area, in the third area, in the fourth area and in the fifth area a variety of controllable two-way valves and three-way valves, thereby regulating a material flow within the plant via a central program control, or can be adjusted.

Die Anlage kann zur Herstellung von Kohle und/oder Synthesegas als Reaktionsprodukt verwendet werden. Dabei ist es durch geeignete Programmsteuerung möglich, das Reaktionsprodukt derart auf die Bedürfnisse eines Abnehmers einzustellen, dass der Brennstoff bei der Verbrennung eine optimale Leistung darstellt. Die Einstellung und zusätzlichen Elemente aus der Kohle, welche im Brennstoff enthalten sind, lässt sich durch geeignete Auswahl der Ausgangsprodukte der verschiedenen Biomassetypen am Reaktionsprozess einstellen.The plant can be used to produce coal and / or synthesis gas as a reaction product. It is by suitable Program control possible to adjust the reaction product to the needs of a customer so that the fuel during combustion is an optimal performance. The setting and additional elements of the coal contained in the fuel can be adjusted to the reaction process by suitable selection of the starting products of the various biomass types.

Das Verfahren zur Herstellung von kohlenstoffhaltigen Produkten aus Biomasse mittels des Reaktionsprozesses der hydrothermalen Karbonisierung zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus: Zunächst wird die Biomasse unterschiedlichen Typs in einem ersten Bereich bereitgestellt. Für die Bereitstellung der Biomasse können verschieden Behälter, Silos oder Ablageplätze zur Verfügung gestellt werden. In diesen Ablageplätzen, bzw. Silos wird die Biomasse nach Typen getrennt gelagert. In dem ersten Bereich wird nun die Biomasse entsprechend der gewünschten Zusammensetzung für den Reaktionsprozess aus den unterschiedlichen Lagerplätzen entnommen.The process for the production of carbonaceous products from biomass by means of the reaction process of the hydrothermal carbonization is characterized by the following steps: First, the biomass of different types is provided in a first region. For the provision of the biomass various containers, silos or storage spaces can be made available. In these storage areas or silos, the biomass is stored separately by type. In the first area, the biomass is now taken from the different storage locations according to the desired composition for the reaction process.

Das Verfahren zur Bereitstellung einer Mischung aus unterschiedlichen Typen von Biomasse für eine Anlage zur hydrothermalen Karbonisierung umfasst die folgenden Schritte:

  • • dass Biomasse unterschiedlichen Typs in einer Vielzahl von Annahme- und Lagerstellen bereitgestellt wird;
  • • dass jeder Annahme- und Lagerstelle ein Analysesystem zugeordnet werden kann, mittels der ein Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen in den unterschiedlichen Typen der Biomasse bestimmt und/oder überprüft wird; und
  • • dass an eine Programmsteuerung die mit dem Analysesystem ermittelten Werte und ebenfalls die Prozessparameter von mehreren einem Reaktor zugeordneten Sensoren übergeben werden, so dass in einem System die unterschiedlichen Typen von Biomasse in einem Mischer zu einer homogenen Mischung aus mindestens zwei der unterschiedlichen Typen von Biomasse zusammengestellt werden und der Reaktor (301) derart gesteuert wird, dass der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen im Reaktionsprodukt definiert eingestellt wird.
The method for providing a mixture of different types of biomass for a hydrothermal carbonization plant comprises the following steps:
  • • that biomass of different types is provided in a variety of acceptance and storage sites;
  • • that each acceptance and storage site can be assigned an analysis system by means of which a content of foreign substances and / or pollutants in the different types of biomass is determined and / or verified; and
  • • that the values determined by the analysis system and also the process parameters of several sensors assigned to a reactor are transferred to a program controller, so that in a system the different types of biomass in a mixer are combined to form a homogeneous mixture of at least two of the different types of biomass and the reactor ( 301 ) Is controlled so that the content of foreign and / or pollutants in the reaction product is set defined.

Die Biomasse wird einer Zerkleinerung und Mischung zugeführt, und letztlich in einem zweiten Bereich der Anlage überführt. Im zweiten Bereich wird die gemischte und zerkleinerte Biomasse mit Prozesswasser und einem Katalysator versetzt, so dass ein für den Reaktionsprozess erforderlicher Gehalt an Biomasse-Trockensubstanz eingestellt wird. In einem dritten Bereich sind mindestens drei Reaktoren vorgesehen. Um einen kontinuierlichen Prozess für die Erzeugung von Brennstoff, bzw. kohlenstoffhaltigen Reaktionsprodukten zu erzeugen, ist das Verfahren derart gestaltet, dass mindestens ein Reaktor der im dritten Bereich vorgesehenen Reaktoren mit der Biomasse gefüllt wird, die mit Prozesswasser und Katalysator versetzt ist. In mindestens einem weiteren Reaktor, welcher als aktiver Reaktor bezeichnet wird, läuft gerade der Reaktionsprozess ab, in dem die Biomasse in ein kohlenstoffhaltiges Reaktionsprodukt umgewandelt wird. Parallel zur Befüllung des mindestens einen Reaktors und zu dem gerade aktiven Reaktor, in dem der Reaktionsprozess abläuft, wird mindestens ein weiterer Reaktor entleert. Dieser Reaktor, welcher entleert wird, ist derjenige Reaktor, der zuvor der aktive Reaktor war und in dem der Reaktionsprozess vollständig abgeschlossen ist. Die Reaktionsprodukte, welche dem mindestens einen Reaktor entnommen werden, werden einem vierten Bereich zugeführt. In dem vierten Bereich erfolgen die Entwässerung und die Trocknung der aus dem mindestens einen Reaktor des dritten Bereichs entnommenen Reaktionsprodukte.The biomass is fed to a crushing and mixing, and ultimately transferred to a second area of the plant. In the second area, the mixed and comminuted biomass is mixed with process water and a catalyst, so that a required for the reaction process content of biomass dry matter is adjusted. In a third area at least three reactors are provided. In order to produce a continuous process for the production of fuel or carbon-containing reaction products, the process is designed such that at least one reactor of the reactors provided in the third region is filled with the biomass, which is mixed with process water and catalyst. In at least one further reactor, which is referred to as an active reactor, is just starting the reaction process in which the biomass is converted into a carbon-containing reaction product. Parallel to the filling of the at least one reactor and to the currently active reactor in which the reaction process takes place, at least one further reactor is emptied. This reactor, which is being emptied, is the reactor that was previously the active reactor and in which the reaction process is complete. The reaction products which are taken from the at least one reactor are fed to a fourth region. In the fourth area, dehydration and drying of the reaction products withdrawn from the at least one reactor of the third area occur.

Die dem Reaktor des dritten Bereichs entnommenen Reaktionsprodukte besitzen einen Anteil von Trockensubstanz von ca. 10%. Bei der nachgeschalteten Entwässerung im vierten Bereich wird ein Trockensubstanzanteil von ca. 50% eingestellt. Bei der weiteren Trocknung der Reaktionsprodukte wird letztendlich ein Trockensubstanzanteil von ca. 90% erzielt.The reaction products taken from the reactor of the third range have a dry matter content of about 10%. In the downstream dewatering in the fourth range, a dry matter content of about 50% is set. In the further drying of the reaction products ultimately a dry matter content of about 90% is achieved.

Um einen gut ablaufenden Reaktionsprozess in dem mindestens einen Reaktor des dritten Bereichs zu erzielen, wird die Biomasse ständig über einen Wärmetauscher umgepumpt. Nach Abschluss des Reaktionsprozesses in dem mindestens einen aktiven Reaktor wird die Biomasse aus dem Reaktor entleert und dabei über einen dritten Wärmetauscher und eine Entspannungsvorrichtung dem vierten Bereich zugeführt.In order to achieve a well-proceeding reaction process in the at least one reactor of the third range, the biomass is constantly circulated via a heat exchanger. After completion of the reaction process in the at least one active reactor, the biomass is discharged from the reactor and thereby fed via a third heat exchanger and a relaxation device the fourth area.

Wie bereits oben erwähnt, kann in der Anlage ebenfalls ein fünfter Bereich vorgesehen sein, in dem zumindest ein Teil der Reaktionsprodukte aus dem aktiven Reaktor nach Abschluss des Reaktionsprozesses zugeführt werden kann. Ebenso ist es möglich, dass sämtliche aus dem aktiven Reaktor abgezogenen Reaktionsprodukte dem fünften Bereich zugeführt werden. In dem fünften Bereich wird Synthesegas erzeugt. Über eine Programmsteuerung wird der Materialfluss innerhalb der Anlage zur Durchführung des Verfahrens gesteuert.As already mentioned above, a fifth region can also be provided in the system in which at least part of the reaction products can be supplied from the active reactor after completion of the reaction process. It is also possible that all of the reaction products withdrawn from the active reactor are fed to the fifth region. Synthesis gas is generated in the fifth area. A program control controls the material flow within the system for carrying out the method.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Brennstoff hergestellt werden, der kohlenstoffhaltig ist. Der Brennstoff kann zum einen Kohle sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Brennstoff Synthesegas sein.With the method according to the invention, a fuel can be produced, which is carbonaceous. The fuel can be a coal. According to another embodiment of the invention, the fuel may be synthesis gas.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail.

1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anlage zur Durchführung der hydrothermalen Karbonisierung. 1 shows a schematic representation of the system according to the invention for carrying out the hydrothermal carbonization.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform zur Durchführung des Reaktionsprozesses der hydrothermalen Karbonisierung. 2 shows a schematic representation of another embodiment for carrying out the reaction process of the hydrothermal carbonization.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anlage zur Durchführung des Reaktionsprozesses der hydrothermalen Karbonisierung. 3 shows a further embodiment of the system for carrying out the reaction process of the hydrothermal carbonization.

4 zeigt eine schematische Darstellung des ersten Bereichs der Anlage zur hydrothermalen Karbonisierung, in dem die für den Reaktionsprozess notwendigen unterschiedlichen Biomassen zerkleinert und gemischt werden können. 4 shows a schematic representation of the first portion of the plant for hydrothermal carbonization, in which the necessary for the reaction process different biomass can be crushed and mixed.

5 zeigt eine schematische Darstellung des zweiten Bereichs der Anlage zur hydrothermalen Karbonisierung, bei der die zerkleinerten und gemischten Biomassen mit Prozesswasser und Katalysator versetzt werden, bevor diese dem Reaktionsprozess zugeführt werden. 5 shows a schematic representation of the second portion of the plant for hydrothermal carbonization, in which the crushed and mixed biomass with process water and catalyst are added before they are fed to the reaction process.

6 zeigt eine schematische Darstellung des dritten Bereichs, bei der mindestens drei Reaktoren vorgesehen sind, die über verschiedene Leitungen miteinander verbunden sind. 6 shows a schematic representation of the third region, in which at least three reactors are provided, which are connected to each other via different lines.

7 zeigt eine schematische Darstellung der Elemente des vierten Bereichs der Anlage zur hydrothermalen Karbonisierung, in der letztendlich die Reaktionsprodukte für den weiteren Verbrauch bearbeitet werden. 7 shows a schematic representation of the elements of the fourth area of the plant for hydrothermal carbonization, in which ultimately the reaction products are processed for further consumption.

8 zeigt eine schematische Darstellung eines Reaktors in Verbindung mit einem zugeordneten Wärmetauscher. 8th shows a schematic representation of a reactor in conjunction with an associated heat exchanger.

9 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anlage zur Durchführung eines Reaktionsprozesses zur Herstellung von Biogas. 9 shows a schematic representation of the system according to the invention for carrying out a reaction process for the production of biogas.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur oder für die Einordung der Figur in den Kontext anderer Figuren erforderlich sind. Obwohl sich die nachstehende Beschreibung der der 1 bis 8 im Wesentlichen auf den Reaktionsprozess der hydrothermalen Karbonisierung bezieht soll dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass das Erfindungsprinzip der gezielten Bereitstellung der unterschiedlichen Typen von Biomasse 51, 52, ..., 5n zur Einstellung eines Gehalts an Fremd- und/oder Schadstoffen im gewonnenen Reaktionsprodukt verwendet werden kann. So kann z. B. auch der Gehalt an Fremd- und/oder Schadstoffen in Biogas gezielt eingestellt werden.For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure or for the arrangement of the figure in the context of other figures. Although the following description of the 1 to 8th This is not to be construed as a limitation on the invention as it relates essentially to the hydrothermal carbonation reaction process. It is self-evident to a person skilled in the art that the principle of the invention provides for the targeted provision of the different types of biomass 51 . 52 , ..., 5n can be used to adjust a content of foreign and / or pollutants in the recovered reaction product. So z. B. also the content of foreign and / or pollutants in biogas can be adjusted.

1 zeigt den schematischen Aufbau der Anlage 1 zur hydrothermalen Karbonisierung. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Anlage 1 zur hydrothermalen Karbonisierung aus einem ersten Bereich 100, einem zweiten Bereich 200, einem dritten Bereich 300 und einem vierten Bereich 400 ausgebildet. Der erste Bereich 100, der zweite Bereich 200, der dritte Bereich 300 und der vierte Bereich 400 sind mittels einer gemeinsamen Programmsteuerung 10 verbunden. Im ersten Bereich 100 erfolgt das Zusammenstellen und Mischen der verschiedenen Biomassen. Vom ersten Bereich 100 gelangen die so gemischten und zerkleinerten Biomassen in den zweiten Bereich 200, in dem ein Aufbereiten und Ansetzen der gemischten Biomassen durchgeführt wird. Den zerkleinerten und gemischten Biomassen wird Prozesswasser PW zugesetzt. Von dem zweiten Bereich 200 gelangen so die mit Prozesswasser PW versetzten Biomassen in den Reaktorbereich, welcher als dritter Bereich bezeichnet wird. Im dritten Bereich läuft der Reaktionsprozess der hydrothermalen Karbonisierung ab. Nachdem der Reaktionsprozess abgeschlossen ist, wird das fertige Reaktionsprodukt dem vierten Bereich zugeführt, in dem eine Verarbeitung der Reaktionsprodukte des Prozesses der hydrothermalen Karbonisierung durchgeführt wird. In dem vierten Bereich wird Prozesswasser PW gewonnen, welches letztendlich wieder in den zweiten Bereich zur erneuten Verwendung zurückgeführt wird. 1 shows the schematic structure of the plant 1 for hydrothermal carbonization. At the in 1 embodiment shown is the plant 1 for hydrothermal carbonation from a first area 100 , a second area 200 , a third area 300 and a fourth area 400 educated. The first area 100 , the second area 200 , the third area 300 and the fourth area 400 are by means of a common program control 10 connected. In the first area 100 the assembly and mixing of the different biomass takes place. From the first area 100 the mixed and shredded biomasses reach the second area 200 in which a processing and preparation of the mixed biomass is carried out. Process water PW is added to the crushed and mixed biomasses. From the second area 200 In this way, the biomass mixed with process water PW reaches the reactor area, which is referred to as the third area. In the third area, the reaction process of hydrothermal carbonation takes place. After the reaction process is completed, the finished reaction product is supplied to the fourth area where processing of the reaction products of the hydrothermal carbonization process is performed. In the fourth area, process water PW is recovered, which is ultimately returned to the second area for reuse.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anlage 1 zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse. Hier ist der vierte Bereich gegen einen fünften Bereich 500 ausgetauscht. Die Reaktionsprodukte aus dem dritten Bereich, welche demjenigen Reaktor entnommen werden, der zuvor der aktive Reaktor war und in dem nun der Reaktionsprozess vollständig abgeschlossen ist, werden direkt diesem fünften Bereich zugeführt. Diese Reaktionsprodukte besitzen einen Trockensubstanzanteil von ca. 10%. In dem fünften Bereich 500 wird ein Reaktionsprozess durchgeführt, in dem Synthesegas erzeugt wird. Zur Erzeugung von dem Synthesegas wird im fünften Bereich Kohlendioxyd CO2 zugeführt. Das zugeführte Kohlendioxyd kann z. B. aus einer Kohlendioxydquelle 15 stammen. Eine Kohlendioxydquelle 15 ist z. B. ein fossiles Kraftwert, o. ä. Somit kann direkt das von dem fossilen Kraftwerk entstandene und gebildete Kohlendioxyd dem Prozess zur Synthesegasgewinnung im fünften Bereich 500 der Anlage 1 zugeführt werden. 2 shows a further embodiment of the system 1 for the hydrothermal carbonization of biomass. Here is the fourth area against a fifth area 500 replaced. The reaction products from the third region, which are taken from the reactor which was previously the active reactor and in which now the reaction process is completely completed, are fed directly to this fifth region. These reaction products have a dry matter content of about 10%. In the fifth area 500 a reaction process is carried out in which synthesis gas is generated. To produce the synthesis gas, carbon dioxide CO 2 is fed in the fifth region. The supplied carbon dioxide may, for. B. from a carbon dioxide source 15 come. A carbon dioxide source 15 is z. Thus, directly from the fossil power plant formed and formed carbon dioxide to the process for synthesis gas production in the fifth area 500 the plant 1 be supplied.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hier ist zusätzlich zum vierten Bereich 400 der fünfte Bereich 500 vorgesehen. Ein Teil der fertigen Reaktionsprodukte wird somit aus dem dritten Bereich dem vierten Bereich 400 zugeführt. Im vierten Bereich erfolgt somit die bereits in der Beschreibung zu 1 erwähnte Entwässerung und Trocknung der Reaktionsprodukte. Das somit gewonnene Prozesswasser wird vom vierten Bereich 400 wieder dem zweiten Bereich 200 zugeführt. Ein anderer Teil der Reaktionsprodukte aus dem dritten Bereich 300 kann dem fünften Bereich 500 zugeführt werden, in dem letztendlich unter Hinzufügung von Kohlendioxyd aus einer Kohlendioxydquelle 15 Synthesegas erzeugt wird. 3 shows a further embodiment of the invention. Here is in addition to the fourth area 400 the fifth area 500 intended. Part of the finished reaction products thus becomes the fourth region from the third region 400 fed. Thus, in the fourth area, the description already appears in the description 1 mentioned dewatering and drying of the reaction products. The thus obtained process water is from the fourth area 400 again the second area 200 fed. Another part of the reaction products from the third area 300 can the fifth area 500 be fed, in the end, with the addition of carbon dioxide from a carbon dioxide source 15 Synthesis gas is generated.

Analog zur Beschreibung der 1 ist ebenfalls den Ausführungsformen der in den 2 und 3 erwähnten Anlagen eine Programmsteuerung 10 zugeordnet, über die der Materialfluss in den verschiedensten Ausführungsformen der Anlage 1 gesteuert und geregelt werden kann.Analogous to the description of the 1 is also the embodiments of the in the 2 and 3 mentioned plants a program control 10 assigned over the material flow in various embodiments of the system 1 can be controlled and regulated.

4 zeigt eine schematische Darstellung des Systems 100, welches den ersten Bereich der Anlage 1 bildet, zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomassen. Der erste Bereich umfasst eine Vielzahl von Annahme- und Lagerstellen 121, 122, ..., 12n für die unterschiedlichen Typen von Biomasse 51, 52, ..., 5n. Die in 4 dargestellte Ausführungsform des Bereichs 100 stellt lediglich eine mögliche Form der Ausgestaltung dar und soll nicht als eine Beschränkung aufgefasst werden. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass je nach Kundenanforderung der erste Bereich 100 gestaltet werden kann. Die Anzahl der Annahme- und Lagerstellen 121, 122, ..., 12n, richtet sich nach den unterschiedlichen Typen von Biomasse, die in der Anlage 1 verarbeitet werden sollen. Ebenso sind die Anzahl der Zerkleinerungseinheiten 13 vom Typ der Biomasse abhängig, die mit der Anlage 1 verarbeitet werden soll. Nach der entsprechenden Zerkleinerung der Biomassen werden diese einem Mischer 14 zugeführt, in dem die gemischte Biomasse 5M für den weiteren Reaktionsprozess zur Verfügung gestellt wird. Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform ist jeder Annahme- und Lagerstelle 121, 122, ..., 12n ist ein Analysesystem 15 zugeordnet, mittels denen ein Gehalt in den unterschiedlichen Typen von Biomasse 51, 52, ..., 5n an Fremd- und/oder Schadstoffen bestimmt bzw. überprüft werden kann. Einer zentralen Programmsteuerung 10 werden die mit dem jeweiligen Analysesystem 15 ermittelten Werte übergeben. Die in Figur dargestellten Doppelpfeile zwischen den einzelnen Annahme- und Lagerstellen 121, 122, ..., 12n für die unterschiedlichen Typen von Biomasse 51, 52, ..., 5n sollen andeuten, dass jeder Annahme- und Lagerstelle 121, 122, ..., 12n auf Bedarf ein Analysesystem 15 zugeordnet werden kann. 4 shows a schematic representation of the system 100 which is the first area of the plant 1 forms, for the hydrothermal carbonization of biomass. The first area comprises a large number of acceptance and storage locations 121 . 122 , ..., 12n for the different types of biomass 51 . 52 , ..., 5n , In the 4 illustrated embodiment of the area 100 represents only one possible form of embodiment and should not be construed as a limitation. It is self-evident for a person skilled in the art that, depending on the customer requirement, the first area 100 can be designed. The number of acceptance and storage locations 121 . 122 , ..., 12n , depends on the different types of biomass used in the plant 1 to be processed. Likewise, the number of shredding units 13 depending on the type of biomass used with the plant 1 should be processed. After the appropriate comminution of the biomass these become a mixer 14 fed in which the mixed biomass 5 M is provided for the further reaction process. At the in 4 embodiment shown is each acceptance and storage 121 . 122 , ..., 12n is an analysis system 15 assigned by means of which a content in the different types of biomass 51 . 52 , ..., 5n can be determined or checked on foreign and / or pollutants. A central program control 10 become those with the respective analysis system 15 passed values. The double arrows shown in Figure between the individual acceptance and storage locations 121 . 122 , ..., 12n for the different types of biomass 51 . 52 , ..., 5n should imply that each acceptance and storage place 121 . 122 , ..., 12n on demand an analysis system 15 can be assigned.

Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform des ersten Bereichs 100 ist eine erste Zerkleinerungseinheit 131 und eine zweite Zerkleinerungseinheit 132 vorgesehen. Die erste Zerkleinerungseinheit 131 ist als Brecher ausgebildet. Die zweite Zerkleinerungseinheit 132 ist als Hammermühle ausgebildet. Der ersten Zerkleinerungseinheit 131 werden folglich große Stücke an Biomasse zugeführt, welche noch einer starken Zerkleinerung bedürfen, bevor diese dem Mischer zugeführt werden. Die zweite Zerkleinerungseinheit 132 ist als Hammermühle ausgebildet und kann somit bereits zerkleinerte Teile von Biomasse, wie z. B. Strohabfälle, Grasschnitt, Rindenabfälle, Holzschnitzel, etc. weiter zerkleinern und diese direkt dem Mischer 14 zuführen. Ebenso ist in der Ausführungsform der 4 eine Annahme- und Lagerstelle 123 für bereits flüssige Biomasse vorhanden. Diese flüssige Biomasse kann z. B. Klärschlamm sein. Die mit der ersten Zerkleinerungseinheit 131 zerkleinerte Biomasse wird somit einer Zuführleitung der flüssigen Biomasse aus der Annahme- und Lagerstelle 123 zugeführt. Somit wird die aus der ersten Zerkleinerungseinheit 131 kommende Biomasse bereits mit einer flüssigen Biomasse versetzt, bevor diese in den Mischer 14 gelangt. Von dem Mischer 14 gelangt die Biomasse über eine Leitung 111 in den zweiten Bereich 200. Der zweite Bereich 200 der Anlage 1 umfasst einen Mischbehälter 21. Im Mischbehälter 21 ist ein über einen Motor 221 angetriebener Rühren 220 vorgesehen. In den Mischbehälter 21 gelangt über die Leitung 111 die gemischte Biomasse 5M. Parallel dazu wird dem Mischbehälter 21 über eine Leitung 211 Prozesswasser PW zugeführt. In der Leitung 211 für das Prozesswasser PW ist ein Mischer 214 eingefügt. Bevor das Prozesswasser PW über die Leitung 211 in den Mischer gelangt, mündet in die Leitung 211 eine Leitung 212, die in das Prozesswasser einen Katalysator aus einem Tank 213 zuführt. Der Katalysator kann z. B. Ameisensäure, Zitronensäure oder Schwefelsäure sein. Nachdem im Mischbehälter 21 die gemischte Biomasse 5N und das Prozesswasser PW ausreichend vermischt sind, wird die so erzielte Mischung, welche einen Trockensubstanzanteil von 20% bis 60% aufweist, über eine Leitung 222, welche mit einer Pumpe 30 versehen ist, dem dritten Bereich 300 zugeführt.At the in 4 shown embodiment of the first area 100 is a first crushing unit 131 and a second crushing unit 132 intended. The first shredding unit 131 is designed as a crusher. The second shredding unit 132 is designed as a hammer mill. The first shredding unit 131 Consequently, large pieces of biomass are supplied, which still require a strong crushing before they are fed to the mixer. The second shredding unit 132 is designed as a hammer mill and thus can already shredded parts of biomass, such. B. Strohabfälle, grass clippings, bark waste, wood chips, etc. continue to shred and these directly to the mixer 14 respectively. Likewise, in the embodiment of the 4 an acceptance and depository 123 for already liquid biomass. This liquid biomass can z. B. sewage sludge. The one with the first shredding unit 131 comminuted biomass is thus a supply of liquid biomass from the receiving and storage 123 fed. Thus, the from the first crushing unit 131 Biomass already mixed with a liquid biomass before this in the mixer 14 arrives. From the mixer 14 The biomass passes through a pipe 111 in the second area 200 , The second area 200 the plant 1 includes a mixing container 21 , In the mixing container 21 is one about a motor 221 driven stirring 220 intended. In the mixing container 21 gets over the line 111 the mixed biomass 5 M , Parallel to this is the mixing container 21 over a line 211 Process water PW supplied. In the line 211 for the process water PW is a mixer 214 inserted. Before the process water PW over the line 211 gets into the mixer, flows into the pipe 211 a line 212 , which in the process water a catalyst from a tank 213 supplies. The catalyst may, for. For example, formic acid, citric acid or sulfuric acid. After in the mixing container 21 the mixed biomass 5N and the process water PW are sufficiently mixed, the mixture thus obtained, which has a dry matter content of 20% to 60%, via a line 222 , which with a pump 30 is provided, the third area 300 fed.

In den in 5 gezeigten Leitungen ist eine Vielzahl von Zwei-Wege-Ventilen 32 vorgesehen. Diese Zwei-Wege-Ventile 32 sind mit der Programmsteuerung 10 verbunden. Somit ist es möglich, durch gezielte Steuerung der Zwei-Wege-Ventile den Materialfluss gezielt zu steuern und somit z. B. den Trockensubstanzanteil im Mischbehälter 21 gezielt einzustellen. Die Größe des Trockensubstanzanteils richtet sich im Wesentlichen nach den nachgeschalteten Prozessbedingungen im dritten Bereich.In the in 5 shown lines is a variety of two-way valves 32 intended. These two-way valves 32 are with the program control 10 connected. Thus, it is possible to selectively control the material flow through targeted control of the two-way valves and thus z. B. the dry matter content in the mixing vessel 21 targeted. The size of the dry matter content depends essentially on the downstream process conditions in the third range.

Der Aufbau des dritten Bereichs 300 ist in 6 schematisch dargestellt. Der dritte Bereich 300 umfasst mindestens drei Reaktoren 301. Jeder der Reaktoren ist mit einer Überdruckleitung 302 versehen, die in einem steuerbaren Zwei-Wege-Ventil 32 endet. Über dieses steuerbare Zwei-Wege-Ventil 32 kann somit der Druck im Inneren des Reaktors auf ein vordefiniertes Niveau eingestellt werden. Ebenso ist es möglich, den Druck abzulassen, falls im Innern des mindestens einen Reaktors 301 der Druck über ein vordefiniertes Niveau ansteigt.The construction of the third area 300 is in 6 shown schematically. The third area 300 includes at least three reactors 301 , Each of the reactors is equipped with a positive pressure line 302 provided in a controllable two-way valve 32 ends. About this controllable two-way valve 32 Thus, the pressure inside the reactor can be adjusted to a predefined level. It is also possible to release the pressure, if in the interior of the at least one reactor 301 the pressure rises above a predefined level.

Im dritten Bereich 300 der Anlage 1 müssen mindestens drei Reaktoren 301 vorhanden sein, damit eine kontinuierliche Produktion der Reaktionsprodukte des Prozesses der hydrothermalen Karbonisierung gewährleistet ist. Mindestens ein Reaktor 301 der Reaktoren ist dabei ein aktiver Reaktor 301A. Die Bezeichnung „aktiver Reaktor” bedeutet, dass in diesem Reaktor 301, der Prozess der hydrothermalen Karbonisierung abläuft und noch nicht abgeschlossen ist.In the third area 300 the plant 1 need at least three reactors 301 be present to ensure continuous production of the reaction products of the hydrothermal carbonation process. At least one reactor 301 the reactors is an active reactor 301A , The term "active reactor" means that in this reactor 301 The process of hydrothermal carbonation is ongoing and not yet completed.

Bei mindestens einem anderen Reaktor 301 der mindestens drei Reaktoren wird Biomasse über eine Leitung 311 in den Reaktor 301 eingefüllt. Dieser Reaktor 301 wird als füllbarer Reaktor 301F bezeichnet. Bei der in 6 gezeigten schematischen Darstellung des dritten Bereichs 300 der Anlage 1 sind zwei füllbare Reaktoren 301F vorgesehen. Die füllbaren Reaktoren 301F werden über die Leitung 311 mit der mit Prozesswasser und Katalysator versetzten Biomasse befüllt. In der Leitung 311 ist ein erster Wärmetauscher 310 eingebracht. Ferner verbindet die Leitung 311 alle Reaktoren 301 des dritten Bereichs 300. Über ein steuerbares Drei-Wege-Ventil 33 kann somit die Leitung 311 in Richtung des mindestens einen füllbaren Reaktors 300F freigeschaltet werden, damit der Reaktor 301F mit Biomasse, Prozesswasser und Katalysator befüllt werden kann.In at least one other reactor 301 The at least three reactors will be biomass via a pipe 311 in the reactor 301 filled. This reactor 301 becomes a refillable reactor 301F designated. At the in 6 shown schematic representation of the third area 300 the plant 1 are two refillable reactors 301F intended. The fillable reactors 301F be over the line 311 filled with the mixed with process water and catalyst biomass. In the line 311 is a first heat exchanger 310 brought in. Furthermore, the line connects 311 all reactors 301 of the third area 300 , Via a controllable three-way valve 33 can thus the line 311 in the direction of the at least one refillable reactor 300F be unlocked so that the reactor 301F can be filled with biomass, process water and catalyst.

Ferner ist ein zweites Leitungssystem 321 vorgesehen, dass ebenfalls jeden Reaktor 301 des dritten Bereichs 300 miteinander verbindet. Die zweite Leitung 321 ist als Ringleitung ausgebildet und ist ebenfalls über einen zweiten Wärmetauscher 320 geführt. Ferner ist in der Leitung 321 eine Pumpe 30 vorgesehen, mit der die Biomasse aus dem mindestens einen aktiven Reaktor 301A ständig über den zweiten Wärmetauscher 320 umgepumpt wird. Durch dieses Umpumpen erreicht man eine ständige Durchmischung der Biomasse im aktiven Reaktor 301A. In der als Ringleitung ausgebildeten zweiten Leitung 321 sind mehrere Drei-Wege-Ventile 33 und Zwei-Wege-Ventile 32 vorgesehen, um somit den Materialfluss der gerade im aktiven Reaktor 301A reagierenden Biomasse über die Ringleitung 321 und dem Wärmetauscher umzupumpen. Die Zwei-Wege-Ventile 32 und die Drei-Wege-Ventile 33 werden derart gesteuert, dass die zweite Leitung 321 mit dem mindestens einen aktiven Reaktor 301A einen offenen Ring bildet, so dass das Umpumpen der Biomasse während des Reaktionsprozesses im aktiven Reaktor 301A möglich ist.Furthermore, a second conduit system 321 provided that also every reactor 301 of the third area 300 connects with each other. The second line 321 is designed as a loop and is also via a second heat exchanger 320 guided. Further, in the line 321 a pump 30 provided with the biomass from the at least one active reactor 301A constantly over the second heat exchanger 320 is pumped around. Through this pumping to achieve a constant mixing of the biomass in the active reactor 301A , In the form of a ring line second line 321 are several three-way valves 33 and two-way valves 32 provided, thus the material flow of just in the active reactor 301A Reactive biomass via the loop 321 and to recycle the heat exchanger. The two-way valves 32 and the three-way valves 33 are controlled such that the second line 321 with the at least one active reactor 301A forms an open ring, allowing the pumping of the biomass during the reaction process in the active reactor 301A is possible.

Mindestens ein weiterer Reaktor 301 der Reaktoren im dritten Bereich 300 ist ein gerade leerbarer Reaktor 301L. Dieser gerade leerbare Reaktor 301L war zuvor der aktive Reaktor 301A. nachdem der Reaktionsprozess im aktiven Reaktor 301A abgeschlossen ist, können die Reaktionsprodukte aus dem Reaktor entnommen werden. Der aktive Reaktor 301A wird dann zum leerbaren Reaktor 301L. Jeder der Reaktoren 301 ist mit einer dritten Leitung 321 verbunden, die über einen dritten Wärmetauscher 320 geführt ist. In der dritten Leitung 331 sind ebenfalls eine Vielzahl von Zwei-Wege-Ventilen 32 und Drei-Wege-Ventilen 33 vorgesehen, um somit gesteuert den leerbaren Reaktor 301L mit der dritten Leitung 331 zu verbinden. Das aus dem leerbaren Reaktor 301L abgezogene Reaktionsprodukt wird mittels der dritten Leitung 331 über eine Entspannungseinrichtung 340 geführt, so dass die Reaktionsprodukte im Wesentlichen auf ein Umgebungsdruckniveau gebracht werden. Von der Entspannungseinrichtung 340 gelangen die Reaktionsprodukte in den vierten Bereich 400 und/oder in den fünften Bereich 500, in dem, wie bereits erwähnt, Synthesegas hergestellt werden kann.At least one other reactor 301 of the reactors in the third area 300 is a currently empty reactor 301L , This straight empty reactor 301L was previously the active reactor 301A , after the reaction process in the active reactor 301A is completed, the reaction products can be removed from the reactor. The active reactor 301A then becomes the empty reactor 301L , Each of the reactors 301 is with a third line 321 connected via a third heat exchanger 320 is guided. In the third line 331 are also a variety of two-way valves 32 and three-way valves 33 provided, thus controlled the emptying reactor 301L with the third line 331 connect to. That from the empty reactor 301L withdrawn reaction product is by means of the third line 331 via a relaxation device 340 guided, so that the reaction products are brought substantially to an ambient pressure level. From the relaxation facility 340 the reaction products reach the fourth range 400 and / or in the fifth area 500 in which, as already mentioned, synthesis gas can be produced.

Für die weitere Beschreibung der Erfindung wird auf den fünften Bereich 500 verzichtet, in dem Synthesegas aus den Reaktionsprodukten in Verbindung mit Kohlendioxyd hergestellt werden kann. Bei der Beschreibung der gegenwärtigen Erfindung gelangt nun, wie in 7 gezeigt, das Reaktionsprodukt über die Leitung 331 in den vierten Bereich und wird dort in einen Auffangbehälter 41 verbracht. Im Auffangbehälter 41 ist ein Rührwerk 420, das mit einem Motor 421 angetrieben wird, angeordnet. Über eine Leitung 411, in der eine Pumpe und mindestens ein steuerbares Zwei-Wege-Ventil 32 vorgesehen sind, wird das Reaktionsprodukt in eine Entwässerungseinrichtung verbracht. Die über die Leitung 331 zugeführten Reaktionsprodukte haben einen Trockensubstanzanteil von ca. 10%. In der Entwässerungseinrichtung 430 wird der Trockensubstanzanteil auf ca. 50% erhöht. Das aus den Reaktionsprodukten gewonnene Prozesswasser PW gelangt in einen Auffangbehälter 436. Sollte das Niveau im Auffangbehälter 436 zu hoch werden, wird das überschüssige Prozesswasser PW über einen Überlauf 437 an die Umgebung abgegeben. Über die Leitung 311, welche mit einer Pumpe 30 und einem Zwei-Wege-Ventil 32 versehen ist, wird das Prozesswasser PW in den zweiten Bereich 200 der Anlage 1 zurückgeführt. Von der Entwässerungseinrichtung 430 gelangt das Reaktionsprodukt in einen Trockner 432. Der Trockner wird über einen Motor 433 angetrieben. Im Trockner 432 wird der Trockensubstanzanteil der Reaktionsprodukte auf ca. 90% erhöht. Von dem Trockner 432 gelangt das getrocknete Reaktionsprodukt in einen Sammelbehälter 434. Vom Sammelbehälter 434 aus kann letztendlich die Verteilung zu den Verbrauchern der mit der Anlage 1 hergestellten Reaktionsprodukte erfolgen.For the further description of the invention, reference is made to the fifth area 500 omitted, can be made in the synthesis gas from the reaction products in conjunction with carbon dioxide. In the description of the present invention now comes, as in 7 shown the reaction product via the line 331 in the fourth area and is there in a container 41 spent. In the collection container 41 is a stirrer 420 that with a motor 421 is driven, arranged. About a line 411 in which a pump and at least one controllable two-way valve 32 are provided, the reaction product is placed in a drainage device. The over the line 331 supplied reaction products have a dry matter content of about 10%. In the drainage facility 430 the dry matter content is increased to about 50%. The process water PW obtained from the reaction products passes into a collecting container 436 , Should the level in the container 436 Too high, the excess process water PW will overflow 437 delivered to the environment. About the line 311 , which with a pump 30 and a two-way valve 32 is provided, the process water PW in the second area 200 the plant 1 recycled. From the drainage facility 430 the reaction product enters a dryer 432 , The dryer is powered by a motor 433 driven. In the dryer 432 the dry matter content of the reaction products is increased to about 90%. From the dryer 432 the dried reaction product enters a collection container 434 , From the collection container 434 Finally, the distribution to the consumers can be off with the plant 1 made reaction products.

8 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung des aktiven Reaktors 301A in Verbindung mit der zweiten Leitung 321, die als Ringleitung ausgebildet bzw. zu einer Ringleitung schaltbar ist. Die Ringleitung erhält man durch geeignete Steuerung von Zwei-Wege-Ventilen 32 und/oder Drei-Wege-Ventilen 33 der Anlage 1 zur hydrothermalen Karbonisierung. Die zweite Leitung 321 (bzw. die gesteuert gebildete Ringleitung) umfasst den zweiten Wärmetauscher 320. Während des im aktiven Reaktor 301 ablaufenden Reaktionsprozesses wird die gerade reagierende Biomasse mittels einer Pumpe 30 und der zweite Leitung 321 ständig über den zweiten Wärmetauscher 320 umgepumpt. Somit erreicht man eine ständige Umwälzung der im aktiven Reaktor 301 reagierenden Biomasse. Um im aktiven Reaktor 301 den Reaktionsprozess in Gang zu setzen, wird die eingefüllte Biomasse auf eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck gebracht. Während des Umpumpens der gerade reagierenden Biomasse über die zweite Leitung 321, wird im Wesentlichen die Temperatur und der im aktiven Reaktor 301A herrschende Druck innerhalb eines vordefinierten Schwankungsbereichs aufrechterhalten. Durch das Umpumpen der gerade reagierenden Biomasse erspart man sich mechanische Bauteile, die mit einer Durchführung in den Reaktor 301 bzw. den anderen baugleichen Reaktoren 301 eingebracht werden müssen. Durch das Umpumpen der reagierenden Biomasse im aktiven Reaktor 301 ist somit eine mögliche Leckage über die Durchführung in den aktiven Reaktor 301 vermieden. Dadurch ergibt sich eine wesentlich höhere Produktionssicherheit und Störunanfälligkeit mit der erfindungsgemäßen Anlage. 8th shows a simplified schematic representation of the active reactor 301A in connection with the second line 321 , which is designed as a loop or switchable to a ring line. The loop is obtained by suitable control of two-way valves 32 and / or three-way valves 33 the plant 1 for hydrothermal carbonization. The second line 321 (or the controlled loop formed) comprises the second heat exchanger 320 , While in the active reactor 301 proceeding reaction process, the currently reacting biomass by means of a pump 30 and the second line 321 constantly over the second heat exchanger 320 circulated. Thus, one achieves a constant circulation in the active reactor 301 reacting biomass. In the active reactor 301 To initiate the reaction process, the filled biomass is brought to a certain temperature and pressure. During the pumping of the just reacting biomass via the second line 321 , is essentially the temperature and that in the active reactor 301A Maintaining prevailing pressure within a predefined range of fluctuation. By pumping the currently reacting biomass you save yourself mechanical components, with a passage in the reactor 301 or the other identical reactors 301 must be introduced. By pumping the reacting biomass in the active reactor 301 is thus a possible leakage over the implementation in the active reactor 301 avoided. This results in a much higher production reliability and susceptibility to interference with the system according to the invention.

In einer Anlage 1 zur Verkohlung von Biomasse sind mindestens drei baugleiche Reaktoren 301 vorgesehen. Jeder Reaktor 301 zur Herstellung von kohlenstoffhaltigen Produkten aus Biomasse 51, 52, ..., 5n mittels hydrothermaler Karbonisierung hat einen Edelstahlmantel. Der Reaktor 301 hat einen ersten Einlass 21 im oberen Bereich 301O des Reaktors 301 für eine erste Leitung 311. Ferner hat der Reaktor 301 mindestens einen Auslass 23 im unteren Bereich 301U für eine dritte Leitung 331 ausgebildet, wobei die erste Leitung 311 und die dritte Leitung 331 ein Fest/-Flüssiggemisch führen. Der Reaktor 301 besitzt einen zweiten Einlass 22 im oberen Bereich 301O des Reaktors 301 und der zweite Einlass 22 ist mit dem Auslass 23 über eine zweite Leitung 321 verbunden bzw. innerhalb der Anlage 1 derart verschaltbar, dass die zweite Leitung 321 gesteuert die im Inneren des jeweiligen Reaktors 301 reagierende Biomasse vom Auslass 23 zum zweiten Einlass 22 führt. Die zweite Leitung 321 ist mit einem Wärmetauscher 320 und einer Pumpe 30 versehen, wodurch das Fest/-Flüssiggemisch im Reaktor 301 über den Auslass 23 und den zweiten Einlass 22 umgewälzt werden kann. Somit erreicht man eine ständige Bewegung und Durchmischung der Biomasse im Reaktor 301, in dem der Reaktionsprozess abläuft.In a plant 1 for charring biomass are at least three identical reactors 301 intended. Every reactor 301 for the production of carbonaceous products from biomass 51 . 52 , ..., 5n by hydrothermal carbonation has a stainless steel jacket. The reactor 301 has a first inlet 21 in the upper area 301o of the reactor 301 for a first line 311 , Furthermore, the reactor has 301 at least one outlet 23 in the area below 301U for a third line 331 formed, wherein the first line 311 and the third line 331 lead a solid / liquid mixture. The reactor 301 has a second inlet 22 in the upper area 301o of the reactor 301 and the second inlet 22 is with the outlet 23 over a second line 321 connected or within the plant 1 interconnected such that the second line 321 controlled inside the respective reactor 301 Reactive biomass from the outlet 23 to the second inlet 22 leads. The second line 321 is with a heat exchanger 320 and a pump 30 provided, whereby the solid / liquid mixture in the reactor 301 over the outlet 23 and the second inlet 22 can be circulated. Thus one achieves a constant movement and mixing of the biomass in the reactor 301 in which the reaction process takes place.

Dem Reaktor 301 sind mehrere Sensoren 25 zugeordnet, die eine Vielzahl an Prozessparametern während des Reaktionsprozesses im Reaktor 301 ermitteln. Die Prozessparameter können Druck, Temperatur, ph-Wert und/oder Füllstand im Inneren des Reaktors 301 etc. sein. Die gemessenen Werte der Parameter werden der Programmsteuerung 10 der Anlage 1 zugeführt, die mittels steuerbarer Zwei-Wege-Ventile 32 oder Drei-Wege-Ventile 33 ein vordefiniertes Druckniveau im Inneren des Reaktors (301) oder dem Materialfluss während des Prozess der hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse 51, 52, ..., 5n einstellt.The reactor 301 are several sensors 25 associated with a variety of process parameters during the reaction process in the reactor 301 determine. The process parameters can be pressure, temperature, pH and / or level inside the reactor 301 etc. be. The measured values of the parameters are the program control 10 the plant 1 fed by means of controllable two-way valves 32 or three-way valves 33 a predefined pressure level inside the reactor ( 301 ) or the flow of material during the process of hydrothermal carbonization of biomass 51 . 52 , ..., 5n established.

Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform der Anlage 1 sind vier baugleiche Reaktoren 301 dargestellt. Diese Reaktoren 301 können je nach Ablauf des Produktionsprozesses unterschiedliche Funktionen annehmen. So kann mindestens ein Reaktor 301 der aktive Reaktor 301A sein. Ist der Reaktionsprozess abgeschlossen, wird der vorher mindestens eine aktive Reaktor 301A der entleerbare Reaktor 301L. Ist der mindestens eine entleerbare Reaktor 301L vollständig entleert, wird der Reaktor 301 zum befüllbaren Reaktor 301F. Die Anzahl der Reaktoren 30, die aktive Reaktoren 301A oder entleerbare Reaktoren 301L oder befüllbare Reaktoren 301F sind, richtet sich nach den Prozessbedingungen, um einen kontinuierlichen Ausstoß an Reaktionsprodukten aus der Anlage 1 zu gewährleisten.At the in 5 shown embodiment of the system 1 are four identical reactors 301 shown. These reactors 301 can take on different functions depending on the end of the production process. So at least one reactor 301 the active reactor 301A be. When the reaction process is complete, the previously at least one active reactor becomes 301A the emptying reactor 301L , Is the at least one emptying reactor 301L completely emptied, the reactor becomes 301 to the fillable reactor 301F , The number of reactors 30 , the active reactors 301A or emptying reactors 301L or refillable reactors 301F are, according to the process conditions, to ensure a continuous output of reaction products from the plant 1 to ensure.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, ein Reaktionsprodukt mittels der hydrothermalen Karbonisierung von unterschiedlichen Typen aus Biomasse 51, 52, ..., 5n herzustellen. Das Reaktionsprodukt ist Kohle, die einen vordefinierten Anteil an Fremd- und/oder Schadstoffen enthält.With the method according to the invention, it is possible to use a reaction product by means of the hydrothermal carbonization of different types of biomass 51 . 52 , ..., 5n manufacture. The reaction product is coal containing a predefined fraction of foreign and / or pollutants.

Ferner ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ein Reaktionsprodukt mittels der hydrothermalen Karbonisierung von unterschiedlichen Typen aus Biomasse 51, 52, ..., 5n herzustellen. Das Reaktionsprodukt ist Synthesegas, das einen vordefinierten Anteil an Fremd- und/oder Schadstoffen enthält.Furthermore, it is possible with the method according to the invention a reaction product by means of the hydrothermal carbonization of different types of biomass 51 . 52 , ..., 5n manufacture. The reaction product is synthesis gas containing a predefined fraction of foreign and / or pollutants.

Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform sind vier Reaktoren 301 dargestellt. Diese Reaktoren 301 können je nach Ablauf des Produktionsprozesses unterschiedliche Funktionen annehmen. So kann mindestens ein Reaktor 301 der aktive Reaktor 301A sein. Ist der Reaktionsprozess abgeschlossen, wird der vorher mindestens eine aktive Reaktor 301A der entleerbare Reaktor 301L. Ist der mindestens eine entleerbare Reaktor 301L vollständig entleert, wird der Reaktor 301 zum befüllbaren Reaktor 301F. Wieviele Reaktoren 301 aktive Reaktoren 301A oder entleerbare Reaktoren 301L oder befüllbare Reaktoren 301F sind, richtet sich nach den Prozessbedingungen, um einen kontinuierlichen Ausstoß an Reaktionsprodukten zu gewährleisten.At the in 6 embodiment shown are four reactors 301 shown. These reactors 301 can take on different functions depending on the end of the production process. So at least one reactor 301 the active reactor 301A be. When the reaction process is complete, the previously at least one active reactor becomes 301A the emptying reactor 301L , Is that at least one emptying reactor 301L completely emptied, the reactor becomes 301 to the fillable reactor 301F , How many reactors 301 active reactors 301A or emptying reactors 301L or refillable reactors 301F are dependent on the process conditions to ensure a continuous output of reaction products.

9 zeigt eine weitere Ausführungsform zur Herstellung eines Reaktionsprodukts mittels eines Reaktionsprozesses. Der Reaktionsprozess ist is in diesem Fall die Herstellung von Biogas aus unterschiedlichen Typen von Biomasse 51, 52, ..., 5n. Die Biomasse 51, 52, ..., 5n wird entsprechen dem in 4 gezeigten Schema mittels dem erfindungsgemäßen System 100 zusammengestellt. Die entsprechend den Vorgaben gemischte Biomasse 51, 52, ..., 5n wird dem Biogasreaktorbereich 600 übergeben. Die Programmsteuerung 10 sorgt dafür, dass ein entsprechend vordefinierter Gehalt an Fremd- und/oder Schadstoffen sich im Reaktionsprodukt Biogas einstellt. 9 shows a further embodiment for producing a reaction product by means of a reaction process. The reaction process in this case is the production of biogas from different types of biomass 51 . 52 , ..., 5n , The biomass 51 . 52 , ..., 5n will match the in 4 Scheme shown by means of the system according to the invention 100 compiled. The biomass mixed according to the specifications 51 . 52 , ..., 5n becomes the biogas reactor area 600 to hand over. The program control 10 Ensures that a correspondingly predefined content of foreign substances and / or pollutants is established in the reaction product biogas.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.The invention has been described with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that changes and modifications may be made without departing from the scope of the following claims.

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

  • WO 2010006881 A1 [0007] WO 2010006881 A1 [0007]
  • DE 102008007791 A1 [0008] DE 102008007791 A1 [0008]
  • DE 102008028953 A1 [0009] DE 102008028953 A1 [0009]
  • WO 2008/120662 A1 [0010] WO 2008/120662 A1 [0010]
  • DE 10200805844 A1 [0011] DE 10200805844 A1 [0011]
  • WO 2008/081407 A2 [0012] WO 2008/081407 A2 [0012]
  • EP 1970431 A1 [0013] EP 1970431 A1 [0013]
  • WO 2008/059989 A1 [0014] WO 2008/059989 A1 [0014]
  • WO 2008/193309 [0015] WO 2008/193309 [0015]
  • EP 2130893 A2 [0016] EP 2130893 A2 [0016]
  • EP 1762607 [0017] EP 1762607 [0017]
  • DE 20106837 U1 [0018] DE 20106837 U1 [0018]
  • DE 19723510 C1 [0020] DE 19723510 C1 [0020]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • E. Behrl et al. durchgeführt (Ann. Chem. 493 (1932), pp. 97–123 [0006] E. Behrl et al. (Ann. Chem. 493 (1932), pp. 97-123 [0006]
  • Angew. Chemie 45 (1932), pp. 517–519) [0006] Angew. Chemistry 45 (1932), pp. 517-519) [0006]
  • J. P. Schuhmacher et al. (Fuel, 39 (1960), pp. 223–234) [0006] JP Schuhmacher et al. (Fuel, 39 (1960), pp. 223-234) [0006]
  • Q. Wang et al., Carbon 39 (2001), pp. 2211–2214 [0006] Wang et al., Carbon 39 (2001), pp. 2211-2214 [0006]
  • X. San und Y. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 43 (2004), pp. 597–601 [0006] X. San and Y. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 43 (2004), pp. 597-601 [0006]

Claims (18)

System (100) zur Bereitstellung einer Mischung aus unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) für eine Anlage (1) zur Herstellung eines Reaktionsprodukts mittels eines Reaktionsprozesses, mit einer Vielzahl von Annahme- und Lagerstellen (121, 122, ..., 12n) für die unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n), mindestens eine Zerkleinerungseinheit (13) und einem Mischer (14), zum Erstellen einer homogenen Mischung aus mindestens zwei der unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n), dadurch gekennzeichnet, dass jeder Annahme- und Lagerstelle (121, 122, ..., 12n) ein Analysesystem (15) zugeordenbar, mittels dem ein Gehalt in den unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) an Fremd- und/oder Schadstoffen bestimmbar und/oder überprüfbar ist.System ( 100 ) for providing a mixture of different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) for a plant ( 1 ) for the production of a reaction product by means of a reaction process, with a multiplicity of acceptance and storage sites ( 121 . 122 , ..., 12n ) for the different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ), at least one shredding unit ( 13 ) and a mixer ( 14 ), to create a homogeneous mixture of at least two of the different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ), characterized in that each receiving and storage point ( 121 . 122 , ..., 12n ) an analysis system ( 15 ), by means of which a content in the different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) is determinable and / or verifiable to foreign and / or pollutants. System (100) nach Anspruch 1, wobei eine zentrale Programmsteuerung (10) vorgesehen ist, an die die mit dem Analysesystem (15) ermittelten Werte übergebbar sind.System ( 100 ) according to claim 1, wherein a central program control ( 10 ) with which the analysis system ( 15 ) values can be transferred. System (100) nach den Ansprüchen 1 bis 2, wobei in der Anlage (1) zur mindestens ein Reaktionsprodukt derart über eine den Mischer (14) verlassende, gemischte Biomasse (5M) hinsichtlich der prozentualen Anteile der unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) einstellbar ist, dass in einem Reaktor (301) das mindestens eine gebildete Reaktionsprodukt einen vordefinierten Anteil an Fremd- und/oder Schadstoffen enthält.System ( 100 ) according to claims 1 to 2, wherein in the annex ( 1 ) to at least one reaction product in such a way via a mixer ( 14 ), mixed biomass ( 5 M ) with regard to the percentage of different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) that is adjustable in a reactor ( 301 ) contains at least one reaction product formed a predefined proportion of foreign and / or pollutants. System (100) nach Anspruch 3, wobei die Vielzahl von Annahme- und Lagerstellen (121, 122, ..., 12n) und der vordefinierte Anteil an Fremd- und/oder Schadstoffen im Reaktionsprodukt ebenfalls mittels der im Reaktor (301) eingestellten Bedingungen des Reaktionsprozesses beeinflussbar sind.System ( 100 ) according to claim 3, wherein the plurality of acceptance and storage locations ( 121 . 122 , ..., 12n ) and the predefined fraction of foreign and / or pollutants in the reaction product likewise by means of the 301 ) conditions of the reaction process can be influenced. System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Programmsteuerung (10) vorgesehen ist, die die Werte des mindestens einen Analysesystems (15) erfasst, mittels der der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen in den unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) bestimmbar ist und die Prozessparameter des Reaktionsprozesses und das System (100) derart steuert, dass der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen im Reaktionsprodukt definiert einstellbar ist.System ( 100 ) according to one of claims 1 to 4, wherein a program control ( 10 ), which determines the values of the at least one analysis system ( 15 ) by which the content of foreign and / or pollutants in the different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) and the process parameters of the reaction process and the system ( 100 ) controls such that the content of foreign and / or pollutants in the reaction product is defined adjustable. System (100) nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei der Reaktionsprozess die Herstellung von Biogas umfasst.System ( 100 ) according to claims 1 to 5, wherein the reaction process comprises the production of biogas. System (100) nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei der Reaktionsprozess die hydrothermale Karbonisierung von Biomasse umfasst.System ( 100 ) according to claims 1 to 5, wherein the reaction process comprises the hydrothermal carbonization of biomass. System (100) nach Anspruch 7, wobei zur Herstellung von kohlehaltigen Produkten aus Biomasse (51, 52, ..., 5n) mittels hydrothermaler Karbonisierung im System (100) eine Bereitstellung, Zerkleinerung und Mischung der unterschiedlichen Typen an Biomasse (51, 52, ..., 5n) erfolgt, dass in einem zweiten Bereich (200) ein Aufbereiten und Ansetzen der gemischten Biomasse (5M) durchführbar ist, dass in einem dritten Bereich (300) der Reaktionsprozess der hydrothermalen Karbonisierung ausführbar ist und dass in mindestens einem vierten Bereich (400) eine weitern Verarbeitung der Reaktionsprodukte des Reaktionsprozesses ausführbar ist.System ( 100 ) according to claim 7, wherein for the production of carbonaceous products from biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) by hydrothermal carbonation in the system ( 100 ) providing, crushing and mixing the different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ), that in a second area ( 200 ) preparing and preparing the mixed biomass ( 5 M ) is feasible, that in a third area ( 300 ) the reaction process of the hydrothermal carbonization is executable and that in at least a fourth area ( 400 ) further processing of the reaction products of the reaction process is executable. System (100) nach Anspruch 8, wobei im dritten Bereich (300) mindestens drei Reaktoren (301) zur Herstellung von kohlehaltigen Produkten aus Biomasse (51, 52, ..., 5n) mittels hydrothermaler Karbonisierung vorgesehen sind, wobei jeder Reaktor (301) einen ersten Einlass (21) im oberen Bereich (301O) des Reaktors (301) für eine erste Leitung (311), mindestens einen Auslass (23) im unteren Bereich (301U) des Reaktors (301) für eine dritte Leitung (331) und einen zweiten Einlass (22) im oberen Bereich (301O) des Reaktors (301) ausgebildet hat, wobei der zweite Einlass (22) mit dem Auslass (23) über eine zweite Leitung (321) gesteuert verbindbar ist und dass die zweite Leitung (321) mit einem Wärmetauscher (320) und einer Pumpe (30) versehen ist, wodurch ein Fest/-Flüssiggemisch im Reaktor (301) über den Auslass (23) und den zweiten Einlass (22) umpumpbar ist.System ( 100 ) according to claim 8, wherein in the third area ( 300 ) at least three reactors ( 301 ) for the production of carbonaceous products from biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) are provided by hydrothermal carbonation, each reactor ( 301 ) a first inlet ( 21 ) in the upper area ( 301o ) of the reactor ( 301 ) for a first line ( 311 ), at least one outlet ( 23 ) in the area below ( 301U ) of the reactor ( 301 ) for a third line ( 331 ) and a second inlet ( 22 ) in the upper area ( 301o ) of the reactor ( 301 ), wherein the second inlet ( 22 ) with the outlet ( 23 ) via a second line ( 321 ) is controllably connectable and that the second line ( 321 ) with a heat exchanger ( 320 ) and a pump ( 30 ), whereby a solid / liquid mixture in the reactor ( 301 ) over the outlet ( 23 ) and the second inlet ( 22 ) is umpumpbar. System (100) nach den Ansprüchen 8 und 9, wobei eine Programmsteuerung (10) vorgesehen ist, die die Werte des mindestens einen Analysesystems (15) erfasst, mittels dem der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen in den unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) bestimmbar ist und die Prozessparameter von mehreren, dem Reaktor (301) zugeordneten Sensoren (25) erfasst und das System (100) und den Reaktor (301) derart steuert, dass der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen im Reaktionsprodukt definiert einstellbar ist.System ( 100 ) according to claims 8 and 9, wherein a program control ( 10 ), which determines the values of the at least one analysis system ( 15 ) by which the content of foreign and / or pollutants in the different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) and the process parameters of several, the reactor ( 301 ) associated sensors ( 25 ) and the system ( 100 ) and the reactor ( 301 ) controls such that the content of foreign and / or pollutants in the reaction product is defined adjustable. System (100) nach Anspruch 10, wobei das erste Leitungssystem (311), das zweite Leitungssystem (321) und das dritte Leitungssystem (331) mit einer Vielzahl von steuerbaren Zwei-Wege-Ventilen (32) und einer Vielzahl von steuerbaren Drei-Wege-Ventilen (33) versehen sind, die mit einer Programmsteuerung (10) verbunden sind, so dass die spezifische Befüllung, Umwälzung und Entleerung der mindestens drei Reaktoren (301) regelbar und steuerbar ist.System ( 100 ) according to claim 10, wherein the first conduit system ( 311 ), the second line system ( 321 ) and the third line system ( 331 ) with a plurality of controllable two-way valves ( 32 ) and a plurality of controllable three-way valves ( 33 ) provided with a program control ( 10 ), so that the specific filling, recirculation and emptying of the at least three reactors ( 301 ) is controllable and controllable. Verfahren zur Bereitstellung einer Mischung aus unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) für eine Anlage (1) zur Herstellung eines Reaktionsprodukts mittels eines Reaktionsprozesses, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: • dass Biomasse (51, 52, ..., 5n) unterschiedlichen Typs in einer Vielzahl von Annahme- und Lagerstellen (121, 122, ..., 12n) bereitgestellt wird; • dass jeder Annahme- und Lagerstelle (121, 122, ..., 12n) ein Analysesystem (15) bei Bedarf zugeordnet werden kann, mittels dem ein Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen in den unterschiedlichen Typen der Biomasse (51, 52, ..., 5n) bestimmt wird; und • dass an eine Programmsteuerung (10) die mit dem mindestens einen Analysesystem (15) ermittelten Werte und ebenfalls die Prozessparameter von mehreren, einem Reaktor (301) zugeordneten Sensoren (25) übergeben werden, so dass in einem System (100) die unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) in einem Mischer (14) zu einer homogenen Mischung aus mindestens zwei der unterschiedlichen Typen von Biomasse (51, 52, ..., 5n) zusammengestellt werden und der Reaktor (301) derart gesteuert wird, dass der Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen im Reaktionsprodukt definiert eingestellt wird.Method for providing a mixture of different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) for a plant ( 1 ) for producing a reaction product by means of a Reaction process, characterized by the following steps: • that biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) of different types in a large number of acceptance and storage sites ( 121 . 122 , ..., 12n ) provided; • that each acceptance and storage point ( 121 . 122 , ..., 12n ) an analysis system ( 15 ) can be assigned if necessary, by means of which a content of foreign and / or pollutants in the different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) is determined; and • that to a program control ( 10 ) with the at least one analysis system ( 15 ) and also the process parameters of several, one reactor ( 301 ) associated sensors ( 25 ), so that in one system ( 100 ) the different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) in a mixer ( 14 ) to a homogeneous mixture of at least two of the different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) and the reactor ( 301 ) Is controlled so that the content of foreign and / or pollutants in the reaction product is set defined. Verfahren nach Anspruch 12, wobei mit dem Reaktionsprozess Biogas hergestellt wird.The method of claim 12, wherein the reaction process biogas is produced. Verfahren nach Anspruch 12, wobei mit dem Reaktionsprozess eine hydrothermale Karbonisierung von Biomasse durchgeführt wird.The method of claim 12, wherein the reaction process, a hydrothermal carbonization of biomass is performed. Verfahren nach Anspruch 14, wobei durch die Programmsteuerung (10), die im ersten System (100), in einem zweiten Bereich (200), in einem dritten Bereich (300), in einem vierten Bereich (400) und/oder in einem fünften Bereich (500) durch eine Vielzahl von Zwei-Wege-Ventilen (32), Drei-Wege-Ventilen (33) und Pumpen (30) gesteuert wird, ein Materialfluss innerhalb der Anlage (1) über die Programmsteuerung (10) geregelt wird und dass der vordefinierte Gehalt von Fremd- und/oder Schadstoffen im Reaktionsprodukt definiert eingestellt werden kann.The method of claim 14, wherein the program control ( 10 ) in the first system ( 100 ), in a second area ( 200 ), in a third area ( 300 ), in a fourth area ( 400 ) and / or in a fifth area ( 500 ) by a plurality of two-way valves ( 32 ), Three-way valves ( 33 ) and pumps ( 30 ), a material flow within the plant ( 1 ) via the program control ( 10 ) is regulated and that the predefined content of foreign and / or pollutants in the reaction product can be set defined. Verfahren nach Anspruch 15, wobei im dritten Bereich (300) mindestens drei Reaktoren (301) zur Herstellung von kohlehaltigen Produkten aus Biomasse (51, 52, ..., 5n) mittels hydrothermaler Karbonisierung vorgesehen sind, wobei jeder Reaktor (301) einen ersten Einlass (21) im oberen Bereich (301O) des Reaktors (301) für eine erste Leitung (311), mindestens einen Auslass (23) im unteren Bereich (301U) des Reaktors (301) für eine dritte Leitung (331) und einen zweiten Einlass (22) im oberen Bereich (301O) des Reaktors (301) ausgebildet hat, wobei der zweite Einlass (22) mit dem Auslass (23) über eine zweite Leitung (321) gesteuert verbunden werden kann und dass die zweite Leitung (321) mit einem Wärmetauscher (320) und einer Pumpe (30) versehen ist, wodurch ein Fest/-Flüssiggemisch im Reaktor (301) über den Auslass (23) und den zweiten Einlass (22) umgewälzt wird.Method according to claim 15, wherein in the third area ( 300 ) at least three reactors ( 301 ) for the production of carbonaceous products from biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ) are provided by hydrothermal carbonation, each reactor ( 301 ) a first inlet ( 21 ) in the upper area ( 301o ) of the reactor ( 301 ) for a first line ( 311 ), at least one outlet ( 23 ) in the area below ( 301U ) of the reactor ( 301 ) for a third line ( 331 ) and a second inlet ( 22 ) in the upper area ( 301o ) of the reactor ( 301 ), wherein the second inlet ( 22 ) with the outlet ( 23 ) via a second line ( 321 ) and that the second line ( 321 ) with a heat exchanger ( 320 ) and a pump ( 30 ), whereby a solid / liquid mixture in the reactor ( 301 ) over the outlet ( 23 ) and the second inlet ( 22 ) is circulated. Reaktionsprodukt der hydrothermalen Karbonisierung von unterschiedlichen Typen Biomasse (51, 52, ..., 5n), wobei das Reaktionsprodukt mit dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 12 bis 16 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt Kohle ist, die einen vordefinierten Anteil an Fremd- und/oder Schadstoffen enthält.Reaction product of the hydrothermal carbonization of different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ), wherein the reaction product is prepared by the process according to claims 12 to 16, characterized in that the reaction product is coal containing a predefined fraction of foreign and / or pollutants. Reaktionsprodukt der hydrothermalen Karbonisierung von unterschiedlichen Typen Biomasse (51, 52, ..., 5n), wobei das Reaktionsprodukt mit dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 12 bis 16 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt Synthesegas ist, das einen vordefinierten Anteil an Fremd- und/oder Schadstoffen enthält.Reaction product of the hydrothermal carbonization of different types of biomass ( 51 . 52 , ..., 5n ), wherein the reaction product is prepared by the method according to claims 12 to 16, characterized in that the reaction product is synthesis gas containing a predefined fraction of foreign and / or pollutants.
DE102010000580A 2010-02-26 2010-02-26 A system and method for providing a mixture of different biomass to a plant for recovering a reaction product from the different biomass Withdrawn DE102010000580A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010000580A DE102010000580A1 (en) 2010-02-26 2010-02-26 A system and method for providing a mixture of different biomass to a plant for recovering a reaction product from the different biomass
PCT/EP2011/052657 WO2011104263A1 (en) 2010-02-26 2011-02-23 System and method for providing a mixture made of different biomasses for a plant for extracting a reaction product from the different biomasses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010000580A DE102010000580A1 (en) 2010-02-26 2010-02-26 A system and method for providing a mixture of different biomass to a plant for recovering a reaction product from the different biomass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010000580A1 true DE102010000580A1 (en) 2011-09-01

Family

ID=43896607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010000580A Withdrawn DE102010000580A1 (en) 2010-02-26 2010-02-26 A system and method for providing a mixture of different biomass to a plant for recovering a reaction product from the different biomass

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010000580A1 (en)
WO (1) WO2011104263A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013079061A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Thomas Reichhart Method and device for the hydrothermal carbonization of biomass
DE102011056720A1 (en) * 2011-12-20 2013-06-20 Peb Projekt-Entwicklungs-Und Beteiligungsgesellschaft Mbh Hydrothermal carbonation of organic material, comprises converting organic material in presence of water by adding water and/or catalyst in the absence of air when compared with standard conditions of elevated pressure and temperature
DE102012203148B3 (en) * 2012-02-29 2013-08-29 Hans Werner METHOD AND DEVICE FOR THE GREATER TECHNICAL PREPARATION OF BIOMASS FOR THE ENERGY EFFORT
DE102016125286A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-21 Universität Rostock METHOD FOR PRODUCING BIO COAL
DE102018122517A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-19 Universität Rostock Process for the production of biochar by hydrothermal carbonization

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012113119A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Thomas Reichhart Method and device for generating regenerative energy from biomass

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19723510C1 (en) 1997-06-05 1999-02-18 Atz Evus Method and device for the treatment of biogenic residues
DE20106837U1 (en) 2001-04-19 2001-08-02 Uts Umwelt Technik Sued Gmbh Solid dosing device on a fermenter of a biogas plant
EP1762607A1 (en) 2005-09-07 2007-03-14 U.T.S. Umwelt-Technik-Süd GmbH Control method for biogas installations
WO2008059989A1 (en) 2006-11-15 2008-05-22 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha Shear punching die assemblies
WO2008081407A2 (en) 2006-12-28 2008-07-10 Schweiger, Martin Material and/or fuel produced from biomass
EP1970431A1 (en) 2007-03-13 2008-09-17 Loritus GmbH Method and device for hydrothermal carbonisation of biomass
DE102008005844A1 (en) 2007-02-08 2008-10-02 Wienert, Volker, Prof. Dr. Rubber ring for the treatment of Hämorrhoidalleidens and process for its preparation
WO2008120662A1 (en) 2007-03-30 2008-10-09 B Food Science Co., Ltd. Continuous high-pressure hydrothermal reaction apparatus for biomass treatment
DE102008007791A1 (en) 2008-02-06 2009-08-27 Kleiner, Söhnke Device and improved method for aqueous carbonization/hydrothermal carbonization of biomass to receive carbonization product, comprise a process container, which is placed in a coolant container and surrounded by a cooling medium
EP2130893A2 (en) 2008-06-05 2009-12-09 TerraNova Energy GmbH & Co. KG Method for producing coal, in particular coal slurry
DE102008028953A1 (en) 2008-06-18 2009-12-24 Hydrocarb Gmbh & Co. Kg Method for the production of plant carbon by hydrothermal carbonization of biomass of respective type, comprises crushing the biomass, flooding in an aqueous solution, adding a chemical catalyst and then filling in a reaction container
WO2010006881A1 (en) 2008-06-23 2010-01-21 Csl Carbon Solutions Ltd. Process for the preparation of hydrothermal hybrid material from biomass, and hydrothermal hybrid material obtainable by the process
DE102008049737A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Bottlinger, Michael, Dr. Producing coal, preferably coal slurry from wet biomass, preferably sewage slurry by hydrothermal carbonization, comprises concentrating the biomass by dewatering, adjusting the pH of the biomass and drying the resulting product

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29820752U1 (en) * 1998-11-23 1999-04-08 Tewe Elektronic Bernhard Wesse Arrangement for the production of biogas
WO2008019309A1 (en) 2006-08-04 2008-02-14 Metabasis Therapeutics, Inc. Novel inhibitors of fructose 1,6-bisphosphatase
DE102008026991A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 Marc Buttmann Producing coal, preferably coal slurry from wet biomass, preferably sewage slurry by hydrothermal carbonization, comprises concentrating the biomass by dewatering, adjusting the pH of the biomass and drying the resulting product

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19723510C1 (en) 1997-06-05 1999-02-18 Atz Evus Method and device for the treatment of biogenic residues
DE20106837U1 (en) 2001-04-19 2001-08-02 Uts Umwelt Technik Sued Gmbh Solid dosing device on a fermenter of a biogas plant
EP1762607A1 (en) 2005-09-07 2007-03-14 U.T.S. Umwelt-Technik-Süd GmbH Control method for biogas installations
WO2008059989A1 (en) 2006-11-15 2008-05-22 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha Shear punching die assemblies
WO2008081407A2 (en) 2006-12-28 2008-07-10 Schweiger, Martin Material and/or fuel produced from biomass
DE102008005844A1 (en) 2007-02-08 2008-10-02 Wienert, Volker, Prof. Dr. Rubber ring for the treatment of Hämorrhoidalleidens and process for its preparation
EP1970431A1 (en) 2007-03-13 2008-09-17 Loritus GmbH Method and device for hydrothermal carbonisation of biomass
WO2008120662A1 (en) 2007-03-30 2008-10-09 B Food Science Co., Ltd. Continuous high-pressure hydrothermal reaction apparatus for biomass treatment
DE102008007791A1 (en) 2008-02-06 2009-08-27 Kleiner, Söhnke Device and improved method for aqueous carbonization/hydrothermal carbonization of biomass to receive carbonization product, comprise a process container, which is placed in a coolant container and surrounded by a cooling medium
EP2130893A2 (en) 2008-06-05 2009-12-09 TerraNova Energy GmbH & Co. KG Method for producing coal, in particular coal slurry
DE102008028953A1 (en) 2008-06-18 2009-12-24 Hydrocarb Gmbh & Co. Kg Method for the production of plant carbon by hydrothermal carbonization of biomass of respective type, comprises crushing the biomass, flooding in an aqueous solution, adding a chemical catalyst and then filling in a reaction container
WO2010006881A1 (en) 2008-06-23 2010-01-21 Csl Carbon Solutions Ltd. Process for the preparation of hydrothermal hybrid material from biomass, and hydrothermal hybrid material obtainable by the process
DE102008049737A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Bottlinger, Michael, Dr. Producing coal, preferably coal slurry from wet biomass, preferably sewage slurry by hydrothermal carbonization, comprises concentrating the biomass by dewatering, adjusting the pH of the biomass and drying the resulting product

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Angew. Chemie 45 (1932), pp. 517-519)
E. Behrl et al. durchgeführt (Ann. Chem. 493 (1932), pp. 97-123
J. P. Schuhmacher et al. (Fuel, 39 (1960), pp. 223-234)
Q. Wang et al., Carbon 39 (2001), pp. 2211-2214
X. San und Y. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 43 (2004), pp. 597-601

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013079061A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Thomas Reichhart Method and device for the hydrothermal carbonization of biomass
DE102011056720A1 (en) * 2011-12-20 2013-06-20 Peb Projekt-Entwicklungs-Und Beteiligungsgesellschaft Mbh Hydrothermal carbonation of organic material, comprises converting organic material in presence of water by adding water and/or catalyst in the absence of air when compared with standard conditions of elevated pressure and temperature
DE102012203148B3 (en) * 2012-02-29 2013-08-29 Hans Werner METHOD AND DEVICE FOR THE GREATER TECHNICAL PREPARATION OF BIOMASS FOR THE ENERGY EFFORT
DE102016125286A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-21 Universität Rostock METHOD FOR PRODUCING BIO COAL
DE102018122517A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-19 Universität Rostock Process for the production of biochar by hydrothermal carbonization

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011104263A1 (en) 2011-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2467201B1 (en) Method and device for producing materials or fuels
EP2160458B1 (en) Biogas plant and process for the production of biogas from straw with fermentation residue pelleting
EP1587899B1 (en) Method and device for producing fuels from compressed biomass and use of said fuels
EP2106435B1 (en) Process for the production of material and/or fuel produced from biomass
DE102005004634B4 (en) Production of biomass fuel
EP2346997B1 (en) Method for producing methane from process water and biogenic material
DE2616725C2 (en) Method and device for the production of fuel briquettes from vegetable matter without binding agents
DE102010000580A1 (en) A system and method for providing a mixture of different biomass to a plant for recovering a reaction product from the different biomass
DE102010000578A1 (en) Reactor for hydrothermal carbonization of biomass and method for operating the reactor
DE102008015609A1 (en) Producing biogas e.g. methane gas during a multi-step process from solid biomass e.g. solid dung, comprises carrying out a hydrolysis process and an acidification process and then a methane formation process in a spatially separated manner
EP2284141A1 (en) Method and device for the manufacture of coal particles enriched with minerals
DE102007011763B3 (en) Process for the catalytic treatment of sewage sludge and device for carrying out the process
DE202008012419U1 (en) Device for the treatment of biomass
EP3574080A1 (en) Method and device for producing biogas
EP3356299B1 (en) System for treating organic waste material with hydrothermal carbonation
DE102012109821A1 (en) Producing biogas, by providing a solid fermenter for fermenting organic solids and a liquid fermenter, adding percolate to percolation of organic solids in solid and liquid fermenters, applying percolate on organic solids in solid fermeter
DE102008038502A1 (en) Method for generating and distributing energies by using lignocellulose-containing raw material, by delivering the raw material into a station, and pretreating and processing the raw material to liquid fermentation substrate in the station
DE4111204A1 (en) Urine-faeces mixts. disposal and conditioning - by adjusting moisture content, pH etc, pressing to coarse pellet form, and bio-reacting in stacked ventilated containers
DE102010000576B4 (en) Plant and process for the hydrothermal carbonization of biomass
DE102010019321A1 (en) Preparing combustible pellet starting from an initial mixture comprising solid and liquid components, comprises separating solid and liquid components, extracting energy from the liquid components and drying the solid components
AT519208B1 (en) Method and device for carrying out hydrothermal syntheses
AT412276B (en) METHOD AND SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS FROM BIOMÜLL
AT507177A1 (en) FUEL, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF, METHOD FOR THE USE THEREOF, DEVICE FOR THE PRODUCTION THEREOF AND DEVICE FOR THE USE THEREOF
DE3043062A1 (en) Accelerated humification of organic matter - by maintaining humidity fresh air supply and fermentation temp.
DE102016112160A1 (en) Method and device for reducing liquid substances from waste water and their use

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140902