EP2347182A2 - Verfahren zum betreiben einer anlage zur herstelllung von bioethanol - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer anlage zur herstelllung von bioethanol

Info

Publication number
EP2347182A2
EP2347182A2 EP09752280A EP09752280A EP2347182A2 EP 2347182 A2 EP2347182 A2 EP 2347182A2 EP 09752280 A EP09752280 A EP 09752280A EP 09752280 A EP09752280 A EP 09752280A EP 2347182 A2 EP2347182 A2 EP 2347182A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluidized bed
heat
waste products
combustion process
combustion
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Withdrawn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
EP09752280A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kersten Link
Uwe Neumann
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.)
Eisenmann SE
Original Assignee
Eisenmann SE
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 Eisenmann SE filed Critical Eisenmann SE
Publication of EP2347182A2 publication Critical patent/EP2347182A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/28—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus
    • F23C10/30—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus for controlling the level of the bed or the amount of material in the bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44—Details; Accessories
    • F23G5/46—Recuperation of heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50—Control or safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2206/00—Waste heat recuperation
    • F23G2206/20—Waste heat recuperation using the heat in association with another installation
    • F23G2206/203—Waste heat recuperation using the heat in association with another installation with a power/heat generating installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/102—Arrangement of sensing devices for pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/26—Biowaste
    • F23G2209/262—Agricultural waste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a plant for the production of bioethanol, burned in the organic waste products of the manufacturing process, in particular DGS and DDGS, and the useful heat thus obtained the plant itself is fed back.
  • DGS Differential-based DDGS
  • fertilizer as a substrate in biogas plants and combustion in biomass cogeneration plants.
  • the organic waste products are transported from the site of the bioethanol plant to the disposal site.
  • the object of the present invention is to design a method of the type mentioned at the outset in such a way that, overall, a more rational operation of the would be possible for the production of bioethanol and a cost-saving disposal of organic waste products.
  • the waste products are burned in a fluidized bed furnace and all rooms in which the combustion process takes place, so much heat is removed that at no point the melting temperature of the ash of the waste products, in particular 700 0 C is exceeded;
  • the useful heat is recovered in part from the flue gases produced during combustion and partly from the heat extracted from the combustion process to maintain the maximum temperature.
  • the invention is based on that in the o. G.
  • the "WIKIPEDIA” reference to finding the organic waste products from the bioethanol production process in another location instead of incinerating them on site and consuming the useful heat that has been generated in the plant itself.
  • heat In a bioethanol manufacturing plant, there are many ways to use heat, either to produce steam or to heat plant parts or materials directly.
  • the invention goes beyond this known basic idea and proposes to carry out the combustion process in a fluidized bed furnace. If the combustion process is carried out in such a way that at no point does the melting temperature of the ashes of the waste products exceed th, falls to a fine-grained solid ash, which mixes into the fluidized bed and can be disposed of without problems. If heat were not removed from the combustion process as proposed by the invention, the temperature would rise to a value at which the resulting ash melts. However, liquid ash is much more difficult to dispose of than solid, fine-grained, as it arises in the process according to the invention.
  • the inventively proposed cooling of the combustion chamber to a temperature below the melting temperature of the ashes of the waste products is also associated with no significant loss of thermal efficiency, since the extracted heat is used as well as the heat contained in the flue gases themselves.
  • an advantageous embodiment of the method according to the invention is that the useful heat is used at least partially for the generation of steam.
  • At least one heat exchanger can be used, which is flowed through by a heat transfer medium.
  • the geometry and location of the heat exchanger or heat exchanger is selected according to the local conditions so that the goal of maintaining a maximum temperature in the combustion process is achieved.
  • the heat transfer medium can be water. This variant is particularly advantageous where a direct steam generation is desired.
  • the heat transfer medium may be a thermal oil.
  • the heat is first removed from the combustion process via this thermal oil; the further utilization of this heat is then arbitrary.
  • the air which is used to produce the fluidized bed is preheated by the emerging from the fluidized bed furnace flue gases.
  • Waste products that would ignite when introduced above the fluidized bed should in principle be introduced directly into the fluidized bed, so that they are distributed as evenly as possible and completely burned.
  • the plant designated overall by the reference numeral 1 comprises as the main component a fluidized-bed furnace 2, which is known in its basic structure.
  • Its housing 3 is composed of three coaxial sections 3a, 3b, 3c, which are all rotationally symmetrical.
  • the lowermost portion 3a is cylindrical; this is followed at the top by a conically widening section 3b, above which a re-cylindrical section 3c is finally mounted.
  • the housing 3 is made of a high-temperature steel with a wall thickness of about 10 to 15 mm and is not provided with a refractory lining, as is generally the case with known fluidized bed furnaces of this type.
  • the lowermost portion 3a of the housing 3 is divided by a horizontal nozzle bottom 4 into two chambers.
  • the lower chamber 4a serves as an air chamber.
  • a fan 5 sucks for reasons explained below, either directly via a line 25 or via a heat exchanger
  • a fluidized bed 9 which consists of a granular, inert and temperature-resistant material, in particular sand. stands.
  • the waste product to be incinerated from bioethanol production which may be DGS or DDGS, can be introduced into the interior of the housing 3 via a schematically represented line 10. This place of introduction is, according to the above, particularly suitable for those waste products which are comparatively moist and heavy and not easily flammable.
  • the lying above the fluidized bed 9 interior 11 of the housing 3 serves as a calming space. From it, the hot flue gases can be removed via a line 12 and fed via the heat exchanger 13 to a steam generator 14.
  • the steam generator 14 may have any known construction, which need not be described in detail. In the steam generator 14 enters via a line 26 water; the desired end product of the process in the present case, namely hot steam, passes through a conduit
  • heat exchangers 17, 18 are mounted.
  • the heat exchangers 17, 18 may be of any shape, provided that they only do: they must be able to cover the entire combustion space of the housing 3, i. both from the
  • Fluidized bed 9 occupied space as well as the overlying free space 11, to cool during the combustion of the waste products to a temperature which is below the melting point of the ash of these waste products.
  • This temperature must be reliably as constant as possible in the entire interior of the furnace 3 below. In the contemplated herein combustion of DGS or DDGS, this means that a temperature of about 650 ° to 700 0 C at any point may be exceeded.
  • the manner in which the heat exchangers 17, 18 must be designed for this purpose can be determined by simple experiments for the respective geometry of the fluidized bed furnace 2 and the respective waste products to be incinerated.
  • the heat exchangers 17, 18 are located in a heat transfer circuit, in which a thermal oil is kept in circulation by means of a pump 19.
  • a circulation line 20 leads to this, starting from the pressure side of the pump 19, first via the heat exchanger 18 and then to the lower heat exchanger 17. From there, the thermal oil is further brought via the line 20 to a heat exchanger 21, which is housed within the steam generator 14 itself , there extracts heat from the thermal oil and this gives off to support the steam generation. Then the cooled thermal oil returns to the pump 19.
  • the plant 1 described above is operated as follows:
  • the first air chamber 4a When starting the system 1, the first air chamber 4a is supplied with the aid of the fan 5 air, which is sucked in via the line 22 and either via the line 25 or via the heat exchanger 13 from the ambient air. Since at this time the heat exchanger 13 is still cold, the sucked air initially has ambient temperature in both cases.
  • the air blown into the air chamber 4 flows through the nozzle plate 4 and fluidizes the overlying bed of sand, so that the actual Fluidized bed 9 is formed.
  • the fluidized bed furnace 2 leaving via the line 12 flue gases can still lead to ash particles in relatively small proportions. These may possibly be removed by a lying in the line 12, but not shown in the drawing cyclone from the hot flue gases. The latter pass through the heat exchanger 13 and now preheat the air, which is sucked via the line 22 from the fan 5 and into the air chamber 4a of the
  • Fluidized bed furnace 2 is blown. On the way forward, the flue gases reach the steam generator 14, where they are cooled to produce steam, which exits via the line 15, so that they can be discharged as a relatively cool flue gases via the line 16 into the outside atmosphere.
  • the heat which originates from the combustion process and is removed from the fluidized-bed furnace 2 by the heat exchangers 17, 18 is brought via the circulation line 20 into the heat exchanger 21 within the steam generator 14. There she contributes to steam generation.

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage (1) zur Herstellung von Bioethanol beschrieben, bei dem organische Abfallprodukte des Herstellungsprozesses, insbesondere DGS und DDGS, verbrannt und die so gewonnene Nutzwärme der Anlage (1) selbst wieder zugeführt wird. Der Verbrennungsprozess findet in einem Wirbelschichtofen (2) statt. Allen Räumen (9, 11), in denen der Verbrennungsprozess abläuft, wird so viel Wärme entzogen, dass an keiner Stelle die Schmelztemperatur der Asche des Abfallproduktes, insbesondere 70°C, überschritten wird. Auf diese Weise bildet sich eine feinkörnige Asche, die sich überwiegend in die Wirbelschicht (9) einmischt und leicht zu entsorgen ist. Die Nutzwärme wird zum Teil aus dem bei der Verbrennung entstehendem Rauchgas und zum Teil aus der dem Verbrennungsprozess zur Einhaltung der Maximaltemperatur entzogenen Wärme gewonnen.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur Herstellung von Bioethanol ===================================
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur Herstellung von Bioethanol, bei dem organische Abfallprodukte des Herstellungsprozesses, insbe- sondere DGS und DDGS, verbrannt und die so gewonnene Nutzwärme der Anlage selbst wieder zugeführt wird.
Es ist bekannt, in Anlagen zur Herstellung von Bioethanol die organischen Abfallprodukte, die in Form von Schlempen aber auch in Form von getrockneten, körnigen Produkten anfallen und insbesondere unter den Bezeichnungen DGS und DDGS bekannt sind, zu verbrennen und die so gewonnene Nutzwärme in der Anlage selbst wieder zu verwenden. Dies lässt sich beispielsweise dem Internetlexikon WIKIPEDIA, Stand Oktober 2008, Stichwort "Bioethanol" entnehmen. Über die Art des Verbrennungsprozesses und die dabei auftretenden Temperaturen ist in dieser Literaturstelle nichts zu finden.
Die derzeit gebräuchlichsten Entsorgungsarten von DGS bzw. DDGS sind die als Viehfutter, als Dünger, als Substrat in Biogasanlagen sowie die Verbrennung in Biomasse- Heizkraftwerken. Bei diesen Entsorgungsarten werden die organischen Abfallprodukte vom Ort der Bioethanolanlage zum Entsorgungsort transportiert .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart auszugestal- ten, dass insgesamt ein rationellerer Betrieb der An- läge zur Herstellung von Bioethanol und eine kostensparende Entsorgung der organischen Abfallprodukte möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
a) die Abfallprodukte in einem Wirbelschichtofen verbrannt werden und allen Räumen, in denen der Verbrennungsprozess stattfindet, so viel Wärme entzogen wird, dass an keiner Stelle die Schmelztemperatur der Asche der Abfallprodukte, insbesondere 7000C, überschritten wird;
b) die Nutzwärme zum Teil aus den bei der Verbrennung entstehenden Rauchgasen und zum Teil aus der dem Verbrennungsprozess zur Einhaltung der Maximaltemperatur entzogenen Wärme gewonnen wird.
Die Erfindung baut auf dem in der o. g. Literaturstelle "WIKIPEDIA" zu findenden Grundgedanken auf, die organischen Abfallprodukte aus dem Bioethanol - Herstellungsprozess nicht an einem anderen Ort zu entsorgen sondern vor Ort zu verbrennen und die so gewon- nene Nutzwärme in der Anlage selbst wieder zu verbrauchen. In einer Bioethanol -Herstellungsanlage finden sich viele Möglichkeiten, Wärme zu nutzen, sei dies nun, um Dampf herzustellen, oder sei dies, um direkt Anlagenteile oder Materialien zu erwärmen.
Die Erfindung geht über diesen bekannten Grundgedanken hinaus und schlägt vor, den Verbrennungsprozess in einem Wirbelschichtofen durchzuführen. Wird in diesem der Verbrennungsprozess so geführt, dass an keiner Stelle die Schmelztemperatur der Asche der Abfallprodukte überschrit- ten wird, fällt eine feinkörnige feste Asche an, die sich in das Wirbelschichtbett einmischt und aus diesem problemlos entsorgt werden kann. Würde man nicht, wie von der Erfindung vorgeschlagen, dem Verbrennungs- prozess Wärme entziehen, so würde die Temperatur auf einen Wert ansteigen, bei dem die entstehende Asche schmilzt. Flüssige Asche ist jedoch sehr viel schwieriger zu entsorgen als feste, feinkörnige, wie sie beim erfindungsgemäßen Verfahren entsteht .
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Abkühlung des Verbrennungsraumes auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Asche der Abfallprodukte geht auch mit keinem nennenswerten Verlust des thermischen Wirkungsgrades einher, da die entzogene Wärme ebenso wie die in den Rauchgasen selbst enthaltene Wärme genutzt wird.
Aufgrund der verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in dem Wirbel- schichtofen herrschen, ist es möglich, auf eine feuerfeste Ausmauerung des Gehäuses des Wirbelschichtofens zu verzichten. Dies hat nicht nur erhebliche Kostenvorteile; aufgrund der geringeren Massen kann das Anfahren und das Abkühlen des Wirbelschichtofens sehr viel schneller als bei vorhandener Ausmauerung erfolgen.
Wie schon oben angedeutet, besteht eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, dass die Nutzwärme zumindest teilweise zur Er- zeugung von Dampf verwendet wird.
Zum Entziehen der Wärme aus dem Verbrennungsprozess kann mindestens ein Wärmetauscher benutzt werden, der von einem Wärmeträgermedium durchströmt wird. Die Geometrie und der Anbringungsort des oder der Wärmetauscher wird nach den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten so gewählt, dass das Ziel, eine Maximaltemperatur im Verbrennungspro- zess einzuhalten, erreicht wird.
Das Wärmeträgermedium kann Wasser sein. Diese Variante ist insbesondere dort von Vorteil, wo eine direkte Dampferzeugung angestrebt wird.
Alternativ kann das Wärmeträgermedium ein Thermoöl sein. Über dieses Thermoöl wird aus dem Verbrennungs- prozess zunächst die Wärme ausgetragen; die weitere Verwertung dieser Wärme ist dann beliebig.
Aus energetischen Gründen kann es zweckmäßig sein, wenn die Luft, welche zur Erzeugung der Wirbelschicht verwendet wird, durch die aus dem Wirbelschichtofen austretenden Rauchgase vorerwärmt wird.
Abfallprodukte, die sich beim Einbringen oberhalb der Wirbelschicht entzünden würden, sollten grundsätzlich direkt in das Wirbelbett eingebracht werden, damit sie möglichst gleichmäßig verteilt und vollständig verbrannt werden .
Bei Abfallprodukten, die sich beim Einbringen oberhalb der Wirbelschicht nicht entzünden, ist eine Fallunterscheidung erforderlich: Sind sie so beschaffen, dass sie im Gasstrom oberhalb der Wirbelschicht aufsteigen würden, sollten sie ebenfalls direkt in die Wirbelschicht einge- bracht werden. Sind sie aber so beschaffen, dass sie im
Gasstrom oberhalb der Wirbelschicht absinken, sollten sie oberhalb der Wirbelschicht eingebracht werden. Bei dieser Wahl des Einbringungsortes der Abfallprodukte tritt jeweils eine bestmögliche Vermischung und Verbrennung der Abfall - produkte ein. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch eine Anlage zur Durchführung des er- findungsgemäßen Verfahrens.
Die insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Anlage umfasst als Hauptkomponente einen Wirbelschichtofen 2, der in seinem grundsätzlichen Aufbau bekannt ist. Sein Gehäuse 3 ist aus drei koaxialen Abschnitten 3a, 3b, 3c zusammengesetzt, die alle rotationssymmetrisch sind. Der unterste Abschnitt 3a ist zylindrisch; an diesen schließt sich oben ein sich konisch erweiternder Abschnitt 3b an, über dem schließlich ein erneut zylindrischer Abschnitt 3c angebracht ist. Das Gehäuse 3 besteht aus einem hochwarm- festen Stahl mit einer Wandstärke von etwa 10 bis 15 mm und ist nicht mit einer feuerfesten Ausmauerung versehen, wie dies bei bekannten Wirbelschichtöfen dieser Art im Allgemeinen der Fall ist.
Der unterste Bereich 3a des Gehäuses 3 ist durch einen horizontalen Düsenboden 4 in zwei Kammern unterteilt. Die untere Kammer 4a dient als Luftkammer. Ein Gebläse 5 saugt aus weiter unten erläuterten Gründen wahlweise direkt über eine Leitung 25 oder über einen Wärmetauscher
13 Luft aus der Außenatmosphäre an und führt diese in die Luftkammer 4a ein. Einem mit der Luftkammer 4a verbundenen Brenner 6 wird Erdgas als Verbrennungsgas über eine schematisch angedeutete Leitung 7 und Verbrennungsluft 8 zugeführt.
In der oberen Kammer 4b und bis in den Abschnitt 3b des Gehäuses 3 hineinragend ist ein Wirbelschichtbett 9 vorgesehen, das aus einem körnigen, inerten und tem- peraturbeständigen Material, insbesondere Sand, be- steht. Oberhalb des oberen Niveaus des Wirbelschicht - bettes 9 lässt sich über eine schematisch dargestellte Leitung 10 in das Innere des Gehäuses 3 das zu verbrennende Abfallprodukt aus der Bioethanolherstellung ein- bringen, bei dem es sich um DGS oder DDGS handeln kann. Dieser Einbringungsort ist nach dem oben Gesagten besonders für solche Abfallprodukte geeignet, die vergleichsweise feucht und schwer und nicht leicht entzündlich sind.
Der oberhalb des Wirbelschichtbettes 9 liegende Innenraum 11 des Gehäuses 3 dient als Beruhigungsraum. Aus ihm können über eine Leitung 12 die heißen Rauchgase abgeführt und über den Wärmetauscher 13 einem Dampf- erzeuger 14 zugeleitet werden. Der Dampferzeuger 14 kann eine beliebige bekannte Bauweise besitzen, die im Einzelnen nicht beschrieben zu werden braucht . In den Dampferzeuger 14 tritt über eine Leitung 26 Wasser ein; das im vorliegenden Fall gewünschte Endprodukt des Prozesses, nämlich heißer Dampf, tritt über eine Leitung
16 und über eine Leitung 16 das abgekühlte Rauchgas aus, das dann einem Kamin zugeführt werden kann.
Sowohl in dem Wirbelschichtbett 9 als auch in dem oberhalb des Wirbelschichtbettes 9 liegenden freien Innenraum 11 des Gehäuses 3 sind Wärmetauscher 17, 18 angebracht. Die Wärmetauscher 17, 18 können jede beliebige Form besitzen, sofern sie nur Folgendes leisten: Sie müssen in der Lage sein, den gesamten Verbrennungsraum des Gehäuses 3, d.h. sowohl den vom
Wirbelschichtbett 9 eingenommenen Raum als auch den darüberliegenden Freiraum 11, bei der Verbrennung der Abfallprodukte auf eine Temperatur abzukühlen, die unterhalb des Schmelzpunktes der Asche dieser Abfallprodukte liegt. Diese Temperatur muß zuverlässig möglichst konstant im gesamten Innenraum des Ofens 3 unterschritten werden. Bei der hier in Betracht gezogenen Verbrennung von DGS bzw. DDGS bedeutet dies, dass eine Temperatur von etwa 650° bis 7000C an keiner Stelle überschritten werden darf. In welcher Weise die Wärmetauscher 17, 18 hierzu ausgebildet sein müssen, lässt sich durch einfache Versuche für die jeweilige Geometrie des Wirbelschichtofens 2 und die jeweils zu verbrennenden Abfallprodukte ermitteln.
Die Wärmetauscher 17, 18 liegen in einem Wärmeträgerkreislauf, in dem ein Thermoöl mittels einer Pumpe 19 in Umlauf gehalten wird. Eine Zirkulationsleitung 20 führt hierzu, ausgehend von der Druckseite der Pumpe 19, zunächst über den Wärmetauscher 18 und sodann zum unteren Wärmetauscher 17. Von dort wird das Thermoöl weiter über die Leitung 20 zu einem Wärmetauscher 21 gebracht, der selbst innerhalb des Dampferzeugers 14 untergebracht ist, dort dem Thermoöl Wärme entzieht und diese zur Unterstützung der Dampferzeugung abgibt. Sodann kehrt das abgekühlte Thermoöl zur Pumpe 19 zurück.
Die oben beschriebene Anlage 1 wird wie folgt betrieben:
Beim Anfahren der Anlage 1 wird zunächst der Luftkammer 4a mit Hilfe des Gebläses 5 Luft zugeführt, die über die Leitung 22 und entweder über die Leitung 25 oder über den Wärmetauscher 13 aus der Umgebungsluft angesaugt wird. Da zu diesem Zeitpunkt der Wärmetauscher 13 noch kalt ist, besitzt die angesaugte Luft zunächst in beiden Fällen Umgebungstemperatur .
Die in die Luftkammer 4 eingeblasene Luft strömt durch die Düsenplatte 4 hindurch und fluidisiert das darüberliegende Bett aus Sand, so dass die eigentliche Wirbelschicht 9 entsteht.
Mit Hilfe des Brenners 6, dem über die Leitungen 7 und
8 Erdgas bzw. Verbrennungsluft zugeführt wird, wird die in den Verbrennungsraum des Ofens 3 über die Düsenplatte 4 eingeblasene Luft und damit auch die Wirbelschicht
9 auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher das nunmehr über die Leitung 10 eingebrachte Abfallprodukt aus der Bioethanolherstellung zu brennen beginnt. Ist dieses Abfallprodukt ausreichend energiereich, kann nach dieser Startphase der Betrieb des Brenners 6 reduziert oder ganz eingestellt werden.
Mit Hilfe der Wärmetauscher 17, 18, durch welche die Pumpe 19 Thermoöl pumpt, wird innerhalb des Wirbelschichtbettes 9 und des darüberliegenden Freiraumes 11 in der oben schon geschilderten Weise eine Temperatur aufrecht erhalten, welche unterhalb der Schmelztemperatur der Asche des Abfallproduktes liegt.
Dies bedeutet, dass sich im Laufe der Zeit feste, feinkörnige und rieselfähige Asche in dem Wirbelschichtbett 9 anreichert. Die Höhe des Wirbelschichtbettes 9 wächst während des Betriebes daher an. Durch Messen des Druck- abfalles an dem Wirbelschichtbett 9 mit Hilfe geeigneter Sensoren wird festgestellt, wann das Wirbelschichtbett 9 eine bestimmte Höhe erreicht hat, die nicht überschritten werden soll. Dann wird durch einen geeigneten, nicht dargestellten Austragmechanismus über die Leitung 27 aus dem Wirbelschichtbett 9 Material ausgetragen, das aus einer Mischung aus Asche und Sand besteht. Diese Mischung lässt sich, sofern gewünscht, in hier nicht näher beschriebener Weise wieder trennen, so dass die Asche entsorgt und der Sand ggfs. in das Wirbel - schichtbett 9 zurückgebracht werden kann. Die den Wirbelschichtofen 2 über die Leitung 12 verlassenden Rauchgase können in verhältnismäßig geringem Ausmaße noch Aschepartikel mit sich führen. Diese können ggfs. durch einen in der Leitung 12 liegenden, in der Zeichnung jedoch nicht dargestellten Zyklon aus den heißen Rauchgasen entfernt werden. Letztere treten durch den Wärmetauscher 13 hindurch und wärmen nunmehr die Luft vor, die über die Leitung 22 von dem Gebläse 5 angesaugt und in die Luftkammer 4a des
Wirbelschichtofens 2 eingeblasen wird. Auf dem weiteren Weg gelangen die Rauchgase zum Dampferzeuger 14, wo sie unter Erzeugung von Dampf, der über die Leitung 15 austritt, abgekühlt werden, so dass sie als verhältnismäßig kühle Rauchgase über die Leitung 16 in die Außenatmosphäre abgegeben werden können.
Die aus dem Verbrennungsprozess stammende, von den Wärmetauschern 17, 18 dem Wirbelschichtofen 2 ent- zogene Wärme wird über die Zirkulationsleitung 20 in den Wärmetauscher 21 innerhalb des Dampferzeugers 14 gebracht. Dort trägt sie ihrerseits zur Dampferzeugung bei .

Claims

Patentansprüche ===============
1. Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur Herstellung von Bioethanol , bei dem organische Abfallprodukte des Herstellungsprozesses, insbesondere DGS und DDGS, verbrannt und die so gewonnene Nutzwärme der Anlage selbst wieder zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Abfallprodukte in einem Wirbelschichtofen (2) verbrannt werden und allen Räumen (9, 11) , in denen der Verbrennungsprozess stattfindet, so viel Wärme entzogen wird, dass an keiner Stelle die Schmelztemperatur der Asche der Abfallprodukte, insbe- sondere 7000C, überschritten wird;
b) die Nutzwärme zum Teil aus den bei der Verbrennung entstehenden Rauchgasen und zum Teil aus der dem Verbrennungsprozess zur Einhaltung der Maximaltem- peratur entzogenen Wärme gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzwärme zumindest teilweise zur Erzeugung von Dampf verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entziehen der Wärme aus dem Verbrennungsprozess mindestens ein Wärmetauscher (17, 18) verwendet wird, der von einem Wärmeträgermedium durchströmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetragermedium Wasser ist .
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium ein Thermoöl ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Luft, welche zur
Erzeugung der Wirbelschicht (9) verwendet wird, durch die aus dem Wirbelschichtofen (2) austretenden Rauchgase vorerwärmt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennnzeichnet , dass Abfallprodukte, die sich beim Einbringen oberhalb der Wirbelschicht (9) entzünden würden, direkt in die Wirbelschicht (9) eingebracht werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Abfallprodukte, die sich beim • Einbringen oberhalb der Wirbelschicht (9) nicht entzünden würden und die so beschaffen sind, dass sie im Gasstrom oberhalb der Wirbelschicht (9) aufsteigen würden, direkt in die Wirbelschicht (9) eingebracht werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Abfallprodukte, die sich beim Einbringen oberhalb der Wirbelschicht (9) nicht entzünden und die so beschaffen sind, dass sie im Gasstrom oberhalb der Wirbelschicht (9) absinken, oberhalb der Wirbelschicht (9) eingebracht werden.
EP09752280A 2008-11-21 2009-10-17 Verfahren zum betreiben einer anlage zur herstelllung von bioethanol Withdrawn EP2347182A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008058501A DE102008058501B4 (de) 2008-11-21 2008-11-21 Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur Herstellung von Bioethanol
PCT/EP2009/007466 WO2010057554A2 (de) 2008-11-21 2009-10-17 Verfahren zum betreiben einer anlage zur herstelllung von bioethanol

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2347182A2 true EP2347182A2 (de) 2011-07-27

Family

ID=41480447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09752280A Withdrawn EP2347182A2 (de) 2008-11-21 2009-10-17 Verfahren zum betreiben einer anlage zur herstelllung von bioethanol

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110219993A1 (de)
EP (1) EP2347182A2 (de)
CN (1) CN102216686A (de)
BR (1) BRPI0921003A2 (de)
DE (1) DE102008058501B4 (de)
RU (1) RU2508503C2 (de)
WO (1) WO2010057554A2 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012127032A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 Chemilia Ab Novel pyrimidine derivatives
PL2803654T4 (pl) 2013-05-16 2017-06-30 Christian Schweitzer Układ i sposób wytwarzania alkoholi alifatycznych
DE202013102153U1 (de) 2013-05-16 2013-06-06 Robert Hensel System zur Erzeugung von aliphatischen Alkoholen
CN103712220B (zh) * 2013-12-26 2017-01-18 四川四通欧美环境工程有限公司 垃圾焚烧烟气废热利用系统
TW201713360A (en) 2015-10-06 2017-04-16 Mayo Foundation Methods of treating cancer using compositions of antibodies and carrier proteins
ES2939236T3 (es) * 2020-06-30 2023-04-20 Aura Tech Gmbh Procedimiento y dispositivo para el reciclaje de materiales de desecho que contienen metales valiosos

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3153091B2 (ja) * 1994-03-10 2001-04-03 株式会社荏原製作所 廃棄物の処理方法及びガス化及び熔融燃焼装置
US2683657A (en) * 1948-05-29 1954-07-13 Hydrocarbon Research Inc Gasification of carbonaceous solids
US3319586A (en) * 1961-07-10 1967-05-16 Dorr Oliver Inc Treatment and disposal of waste sludges
US3712369A (en) * 1970-12-07 1973-01-23 Gnii Tsvetnykh Metallov Method for removing heat from fluidized bed of roasting furnace and device for effecting the same
US3913500A (en) * 1974-05-01 1975-10-21 Chicago Bridge & Iron Co Heat treatment of waste sludges
US4308806A (en) * 1978-04-05 1982-01-05 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Incinerator for burning waste and a method of utilizing same
US4469050A (en) * 1981-12-17 1984-09-04 York-Shipley, Inc. Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor
US4932464A (en) * 1989-10-06 1990-06-12 Bechtel Group, Inc. Method and system for preheating combustion air
US5365889A (en) * 1992-11-13 1994-11-22 Fostyer Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor and system and method utilizing same
JPH07184628A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 発酵廃液の処理方法
CN1189887A (zh) * 1996-04-26 1998-08-05 日立造船株式会社 流化床式焚烧炉
DE10021448A1 (de) * 2000-05-03 2001-11-08 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung für die Verbrennung von organischem Reststoff
JP3652983B2 (ja) * 2000-12-06 2005-05-25 三菱重工業株式会社 流動床燃焼装置
WO2002084195A1 (en) * 2001-04-12 2002-10-24 Jack Lange Heat transfer using a heat driven loop
US7263934B2 (en) * 2003-02-24 2007-09-04 Harris Contracting Company Methods for generating energy using agricultural biofuel
RU2266468C1 (ru) * 2004-06-15 2005-12-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ГНУ ВИМ) Способ сжигания отходов в псевдоожиженном слое и устройство для его осуществления
FI20055237L (fi) * 2005-05-18 2006-11-19 Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä ja laitteisto hiilipitoisen materiaalin kaasuttamiseksi
JP4807076B2 (ja) * 2005-12-28 2011-11-02 Ｄｏｗａテクノロジー株式会社 伝熱管，伝熱管の製造方法及び流動床炉
DE202006020330U1 (de) * 2006-03-23 2008-08-21 Seemann, Uwe, Dipl.-Ing. Einrichtung zur Abluftreinigung
CA2696660C (en) * 2007-08-17 2015-09-15 Milan Ptacek Fuel and method of obtaining thermal energy from biomass with low ash-melting temperature, in particular from stillage from bioethanol processing, and apparatuses for the implementation thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010057554A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008058501B4 (de) 2011-11-10
WO2010057554A2 (de) 2010-05-27
BRPI0921003A2 (pt) 2015-12-15
DE102008058501A1 (de) 2010-05-27
WO2010057554A3 (de) 2011-07-07
RU2508503C2 (ru) 2014-02-27
US20110219993A1 (en) 2011-09-15
CN102216686A (zh) 2011-10-12
RU2011124511A (ru) 2012-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1261827B1 (de) Reaktor und verfahren zum vergasen und/oder schmelzen von stoffen
EP2082013B1 (de) Verfahren zur erzeugung eines wasserstoffreichen produktgases
DE102008058501B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur Herstellung von Bioethanol
DE2752609A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von heizgas
DE69735410T2 (de) Fluidbett-Vergasungs- und Verbrennungsofen und Verfahren
CH626975A5 (de)
DE60132236T2 (de) Zentrifugal-verbrennungsverfahren unter verwendung von luftströmung in einem ofen
DE3512810A1 (de) Verfahren und anlage zur verbrennung von abfallstoffen
DE202007005195U1 (de) Heißgasbetriebene Trocknungsvorrichtung
DE4404418C2 (de) Verfahren zum Verbrennen von Brenngut, insbesondere Müll
DE4026272A1 (de) Verfahren und einrichtung zur thermischen behandlung von stoffen nach dem wirbelschichtverfahren
EP2011972B1 (de) Anlage, Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines überhitzten Mediums
DE102007017859A1 (de) Vergaser
DE2104485C3 (de) Müllverbrennungsofen
DE2301983A1 (de) Muellverbrennungsofen
DE2343136A1 (de) Ofen zur veraschung von festem und fluessigem abfall
EP3491293A1 (de) Gestufte feuerung
CH639471A5 (en) Method and device for incinerating pasty, liquid or gaseous industrial waste
DE10245954B4 (de) Verfahren und Einrichtung zur Abfallverarbeitung
DE10341207A1 (de) Ofenanlage und Verfahren zur Stufenverbrennung von festen und pastösen Abfallstoffen
DE19749183C2 (de) Verfahren für den keramischen Brand von Tonen
DE1254801B (de) Verfahren und Anlage zum Verbrennen fester, fluessiger oder teigiger Stoffe
DE19962132C1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Kupolofenanlage und entsprechende Kupolofenanlage
DE102004045926B4 (de) Entsorgungsaggregat
DE4106136C1 (en) Converting granular ion-exchange resins into combustible gas - where resin in reactor passes by gravity through drying zone and then through low-temp. carbonisation zone

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110507

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F23C 10/30 20060101ALI20111004BHEP

Ipc: F23G 5/50 20060101ALI20111004BHEP

Ipc: F23G 5/46 20060101ALI20111004BHEP

Ipc: F23G 5/30 20060101AFI20111004BHEP

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20120906

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20130117