DE102016009982A1 - Vergasungssystem für Klärschlamm zur Erzeugung eines motortauglichen Synthesegases - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Vergaser für Klärschlamm oder andere kohlenstoffhaltige Reststoffe. Das Vergasungssystem ist gekennzeichnet durch eine separate Brennkammer, in der die Pyrolysegase verbrannt werden und eine mineralische Schüttung, durch die die Gase geleitet werden. Dadurch erhält man ein teerarmes Synthesegas für den Betrieb in einen Verbrennungsmotor, ohne dass eine Verschlackung stattfindet.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung des Vergasungssystem für Klärschlamm mit der Patentanmeldenummer 10 2016 008 024.8. Der Hauptunterschied zu diesem System ist die separate Verbrennung des Pyrolysegases in einer Brennkammer, wodurch keine Verschlackung der Asche entstehen kann.
• Weiterhin befindet sich im Reaktor eine mineralische Schüttung, die durch ihre katalytische Wirkung die Gasqualität verbessert und als Trennschicht zur Reduktionszone dient.
• Ferner ist eine Verbrennungsanlage für organische Abfälle DE 20 2016 001 153.8 bekannt, in der ein Brennbares Gas hergestellt wird, jedoch das Gas nicht für die Verbrennung in einen Verbrennungsmotor geeignet ist.
• Wie bei der Patentanmeldung 10 2016 008 024.8 wird der Brennstoff, bei dem es sich um Klärschlamm oder andere kohlenstoffhaltige Brennstoffe handelt, über ein Schleusensystem (2) dem System zugeführt. Das Schleusensystem ist notwendig, da in dem System ein Unterdruck besteht. Wenn es notwendig ist, wird der Brennstoff zuvor mit einem Zerkleinerer (1) aufbereitet. In dem Vorvergaser (3) wird der Brennstoff teilweise verbrannt und mit der gewonnenen thermischen Energie das Gas aus dem Brennstoff ausgetrieben. Dadurch verringert sich das Volumen des Brennstoffes und der Transport wird vereinfacht. Anschließend gelangt der verkohlte Brennstoff in die Ausgasungs- und Transportschnecke (4), wo die restliche Ausgasung des Brennstoffes erfolgt, so dass nur noch Kohlenstoff verbleibt. Zum Abführen des Pyrolysegases ist in die Schnecke ein Rohr integriert. Der ausgegaste Kohlenstoff gelangt über weitere Förderschnecken zu dem Reaktor. In dem Reaktor befindet sich ein Füllstandsensor (11) über den die Menge des Kohlenstoffes im Reaktor geregelt wird. Dem entstandenen Pyrolysegas in dem Schneckenrohr wird Luftsauerstoff beigemischt und anschließend wird das Luft-Gasgemisch in einer Brennkammer (8) des Reaktors verbrannt. Der Vorteil der Verbrennung des Pyrolysegases in einer separaten Brennkammer ist, dass dort keine Asche vorhanden ist und somit auch keine Asche verschlacken kann. Die heißen Abgase gelangen zu einer mineralischen Schüttung (9) mit katalytischen Fähigkeiten. Dieses kann zum Beispiel Kalkstein sein. Durch die katalytische Wirkung werden die eventuell noch vorhandenen höheren Kohlenwasserstoffe aufgecrackt. Anschließend gelangt das Gas in die Reduktionszone mit dem Kohlenstoff (10). Dort wird das Gas mit dem Kohlenstoff und durch die hohen Temperaturen von ca. 700–1000°C durch chemische Reduktionprozesse in ein brennbares Synthesegas umgewandelt. Das Synthesegas mit Asche und Staub wird nach einer Wirbelschicht (12) oben aus dem Reaktor (7) abgesaugt. Die schwereren, noch kohlenstoffhaltigen Aschestückchen, werden durch einen Zyklonabscheider (13) zurückgehalten, so dass nur Synthesegas mit kohlenstoffarmer Asche erzeugt wird. Anschließend kann das Gas nach einer trockenen Filterung und einer Kühlung einem Verbrennungsmotor zugefügt werden. Bezugszeichenliste

  1	Zerkleinerer
  2	Schieber
  3	Vorvergaser
  4	Ausgasungs- und Transportschnecke
  5	Förderschnecken
  6	Gasmischer
  7	Reaktor
  8	Brennkammer
  9	Mineralische Schüttung
  10	Reduktionskohlenstoff
  11	Füllstandsgeber
  12	Wirbelschicht
  13	Zyklonabscheider

• 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 202016001153 [0003]

Claims (3)

1. Anlage und Verfahren für die Vergasung zu einem verbrennungsmotortauglichen Gas von Klärschlamm und anderen kohlenstoffhaltigen Reststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktor eine separate heiße Brennkammer enthalten ist, in der Pyrolysegas mit Luftsauerstoff verbrannt wird.
2. Vergaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktor keine verschmolzene Asche entsteht.
3. Vergaser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reaktor eine mineralische Schüttung vorhanden ist.

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