EP2528999A2 - Verfahren zur biomasse-vergasung in einer wirbelschicht - Google Patents
Verfahren zur biomasse-vergasung in einer wirbelschichtInfo
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Definitions
- the invention is directed to a process for the gasification of a biomass in a fluidized bed, wherein the biomass first pre-dried and supplied to the fluidized bed gasifier, then the raw gas from the gasifier a recycle cyclone and subsequently applied at least one raw gas cooler.
- a problem of the known technologies for the gasification of biomass in a fluidized bed is that the C-conversion is not sufficient or could be significantly improved and that the deposition of noxious gases, such as H 2 S or HCl, makes additional equipment parts necessary.
- this object is achieved according to the invention in that the dusts occurring in a downstream of the raw gas cooler hot gas filter dusts are returned to the entry system of biomass. As a result of this recycling, a significant improvement in the C conversion in the gasification of biomass is achieved.
- it may be provided to remove dust from a dust silo connected downstream of the warm gas filter.
- sorbents are supplied, it being possible to provide in a further embodiment that the sorbents are metered from a silo by means of a lock.
- the sorbents are separated into the warm gas filter separated from the raw gas together with the dust in the circuit.
- the invention also provides that additives in a weighing container or by metering in a screw conveyor supplied as additives, for example, iron ore, calcium carbonate, calcium oxide, calcium hydroxide, dolomite od. Like. be used.
- the plant generally designated 1 for the gasification of a biomass in a fluidized bed is essentially formed by the plant elements described below:
- a wood drying and storage is denoted by 2, wherein via a lock, e.g. a rotary valve 3, the material to be processed first a weighing container 4, then an entry lock 5 and finally a feed container 6 is supplied.
- a lock e.g. a rotary valve 3
- the material to be processed first a weighing container 4, then an entry lock 5 and finally a feed container 6 is supplied.
- the material from the storage container 6 is then again via a rotary valve 7 and at least one screw 8, in the example shown two screws 8 are shown, the carburetor 9 fed and gasified there.
- the gas is fed to a recycling cyclone 10 and from there finally fed to a raw gas cooler 11 and via a hot gas filter 12 for further use.
- the dust silo is denoted by 13.
- Essential is the dust return line, generally designated 14, through which the dust from the hot gas filter can be returned to the gasifier by gravity, the product being conveyed by way of cell Radschleusen 15 and, for example, a further screw 16 is guided.
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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
"Verfahren zur Biomasse-Vergasung in einer Wirbelschicht"
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 Zel- lenradschleusen 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 Staub- rückführleitung, allgemein mit 14 bezeichnet, durch die durch die Schwerkraft der Staub aus dem Warmgasfilter dem Vergaser wieder zugeführt werden kann, wobei das Produkt über Zellen-
radschleusen 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 Erfindung 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.
Claims
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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