DE102010006192A1 - Verfahren zur Biomasse-Vergasung in einer Wirbelschicht - Google Patents

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Abstract

Mit einem Verfahren zur Vergasung einer Biomasse in einer Wirbelschicht, wobei die Biomasse zunächst vorgetrocknet und dem Wirbelschichtvergaser zugeführt, anschließend das Rohgas aus dem Vergaser einen Rückführzyklon und nachfolgend wenigstens einen Rohgaskühler beaufschlagt, soll die Ausbeute einer derartigen Verfahrensweise verbessert und die Anlagekosten gesenkt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die in einem dem Rohgaskühler nachgeschalteten Warmgasfilter anfallenden Stäube in das Eintragsystem der Biomasse zurückgeführt werden.

Description

  • Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Vergasung einer Biomasse in einer Wirbelschicht, wobei die Biomasse zunächst vorgetrocknet und dem Wirbelschichtvergaser zugeführt, anschließend das Rohgas aus dem Vergaser einen Rückführzyklon und nachfolgend wenigstens einen Rohgaskühler beaufschlagt.
  • Aus der DE 206 21 549 T2 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, wobei auch ähnliche Verfahren in der Praxis ausgeführt werden, da sie sich besonders gut für die energetische Biomassen-Nutzung eignen.
  • Ein Problem der bekannten Technologien zur Vergasung von Biomassen in einer Wirbelschicht besteht darin, dass der C-Umsatz nicht ausreichend ist bzw. erheblich verbessert werden könnte und dass die Abscheidung von Schadgasen, wie beispielsweise H2S oder HCl, noch zusätzliche Anlagenteile notwendig macht.
  • Messungen haben gezeigt, dass der Vergaserstaub noch C-Gehalte von 20 bis 60 MA-% aufweisen kann, so dass eine Deponiefähigkeit nicht gegeben ist und der Staub nachbehandelt werden muss. In der Regel erfolgt eine solche Nachbehandlung durch eine Verbrennung in einem separaten Kessel mit dem damit verbundenen konstruktiven und wirtschaftlichen Aufwand.
  • Hier setzt die Erfindung an, deren Aufgabe darin besteht, die Ausbeute einer derartigen Verfahrensweise zu verbessern und Anlagekosten zu senken.
  • Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die in einem dem Rohgaskühler nachgeschalteten Warmgasfilter anfallenden Stäube in das Eintragsystem der Biomasse zurückgeführt werden. Durch diese Rückführung wird eine deutliche Verbesserung des C-Umsatzes bei der Vergasung von Biomasse erreicht.
  • Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So kann erfindungsgemäß in Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Rückführung der Stäube über eine Schwerkraftförderung und/oder über Schneckenförderer vorgenommen wird, zwei Möglichkeiten, die sich einfach wirtschaftlich durchführen lassen.
  • Zweckmäßig kann es sein, die rückgeführten Stäube über Zellenradschleusen zu führen, wie dies die Erfindung in Ausgestaltung ebenfalls vorsieht.
  • Um eine Konzentrationszunahme im Bodenprodukt des Vergasers zu vermeiden, kann vorgesehen sein, einem dem Warmgasfilter nachgeschalteten Staubsilo Staub zu entnehmen.
  • Zweckmäßig kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass zur Abscheidung von Schadgasen, wie beispielsweise H2S, HCl, Sorptionsmittel zugeführt werden, wobei in weiterer Ausgestaltung vorgesehen sein kann, dass die Sorptionsmittel aus einem Silo mittels einer Schleusung zudosiert werden.
  • In besonderer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Sorptionsmittel bis zur Sättigung im Warmgasfilter vom Rohgas gemeinsam mit dem Staub separiert in dem Kreislauf geführt werden.
  • Schließlich sieht die Erfindung auch vor, dass Additive in einem Wiegebehälter oder durch Dosierung in eine Förderschnecke zugeführt werden, wobei als Additive beispielsweise Eisenerz, Kalziumcarbonat, Kalziumoxid, Kalziumhydroxid, Dolomit od. dgl. eingesetzt werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Figur ein Anlagenschaltbild zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise.
  • Die allgemein mit 1 bezeichnete Anlage zur Vergasung einer Biomasse in einer Wirbelschicht wird im Wesentlichen von den nachfolgend beschriebenen Anlageelementen gebildet:
    Eine Holztrocknung und Lagerung ist dabei mit 2 bezeichnet, wobei über eine Schleuse, z. B. eine Zellenradschleuse 3, das zu verarbeitende Material zunächst einem Wiegebehälter 4, anschließend einer Eintragsschleuse 5 und schließlich einem Vorlagebehälter 6 zugeführt wird.
  • Das Material aus dem Vorlagebehälter 6 wird dann wiederum über eine Zellenradschleuse 7 und wenigstens einer Schnecke 8, im dargestellten Beispiel sind zwei Schnecken 8 dargestellt, dem Vergaser 9 zugeführt und dort vergast. Das Gas wird einem Rückführzyklon 10 zugeleitet und von dort schließlich einem Rohgaskühler 11 und über einen Warmgasfilter 12 der weiteren Verwendung zugeführt.
  • Im Anlagenschaltbild ist hinter dem Warmgasfilter 12 noch ein Staubsilo zur Teilentnahme des Staubes dargestellt, wobei das Staubsilo mit 13 bezeichnet ist. Wesentlich ist die Staubrückführleitung, allgemein mit 14 bezeichnet, durch die durch die Schwerkraft der Staub aus dem Warmgasfilter dem Vergaser wieder zugeführt werden kann, wobei das Produkt über Zellenradschleusen 15 und beispielsweise eine weitere Schnecke 16 geführt wird.
  • Schließlich ist mit 17 ein Silo für Additive angedeutet, die möglichen Zuführleitungen sind gestrichelt dargestellt und mit 18 bezeichnet.
  • Mit 19 ist schließlich der Bodenaustrag aus dem Vergaser 9 bezeichnet, wobei die dort anfallenden Produkte wiederum über eine Schnecke 20 entsprechenden Aufnahmen 21 zugeführt werden.
  • Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Efindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen, insbesondere was die Rückführung des Staubes aus dem Warmgasfilter 12 angeht, in diesem Filter werden in der Regel Kerzenfilter eingesetzt, um den Staub zu separieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 20621549 T2 [0002]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Vergasung einer Biomasse in einer Wirbelschicht, wobei die Biomasse zunächst vorgetrocknet und dem Wirbelschichtvergaser zugeführt, anschließend das Rohgas aus dem Vergaser einen Rückführzyklon und nachfolgend wenigstens einen Rohgaskühler beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem dem Rohgaskühler nachgeschalteten Warmgasfilter anfallenden Stäube in das Eintragsystem der Biomasse zurückgeführt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung der Stäube über eine Schwerkraftförderung und/oder über Schneckenförderer vorgenommen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die rückgeführten Stäube über Zellenradschleusen geführt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung einer Konzentrationszunahme im Bodenprodukt des Vergasers einem dem Warmgasfilter nachgeschalteten Staubsilo Staub entnommen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abscheidung von Schadgasen, wie beispielsweise H2S, HCl, Sorptionsmittel zugeführt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorptionsmittel aus einem Silo mittels einer Schleusung zudosiert werden.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorptionsmittel bis zur Sättigung im Warmgasfilter vom Rohgas gemeinsam mit dem Staub separiert in dem Kreislauf geführt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Additive in einem Wiegebehälter oder durch Dosierung in eine Förderschnecke zugeführt werden.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Additive Eisenerz, Kalziumcarbonat, Kalziumoxid, Kalziumhydroxid, Dolomit od. dgl. eingesetzt werden.
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