EP3662038A1 - Process for processing of organic solids as a fuel for fixed bed gasifiers and a process for operating a fixed bed gasifier for producing a product gas with such processed organic solids - Google Patents

Process for processing of organic solids as a fuel for fixed bed gasifiers and a process for operating a fixed bed gasifier for producing a product gas with such processed organic solids

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EP3662038A1
EP3662038A1 EP18755412.6A EP18755412A EP3662038A1 EP 3662038 A1 EP3662038 A1 EP 3662038A1 EP 18755412 A EP18755412 A EP 18755412A EP 3662038 A1 EP3662038 A1 EP 3662038A1
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EP
European Patent Office
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organic solids
fixed bed
efb
fuel
product gas
Prior art date
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Pending
Application number
EP18755412.6A
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Inventor
Gerald Binder
Moritz Husmann
Julien UHLIG
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Rosmarin Holdings Ltd
Original Assignee
Rosmarin Holdings Ltd
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Publication date
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Publication of EP3662038A1 publication Critical patent/EP3662038A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C10J2300/0906—Physical processes, e.g. shredding, comminuting, chopping, sorting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
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    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
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    • C10J2300/0916—Biomass
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Definitions

  • the invention relates to a process for the treatment of organic solids as a fuel for fixed bed gasifier according to claim 1 and a method for operating a fixed bed gasifier for producing a product gas with such treated organic solids according to claim 16.
  • EFB fibrous waste
  • fibrous organic solids such as plants - claim 3. These may be both renewable resources and plant waste, the z.
  • fibrous organic solids such as plants - claim 3.
  • these may be both renewable resources and plant waste, the z.
  • the production of alcoholic beverages or as so-called EFB in palm oil production is obtained.
  • the following organic solids can be prepared:
  • Seagrass, algae Particularly effective is the treatment of fibrous grassy solids, such as A-round Donax, Napier grass, Switch grass, Miscanthus, hay, straw; fibrous fruit peel such as mangosteen, jackfruit, durian, breadfruit, prickly pear, coconut, banana, cocoa peel, pineapple, citrus fruit; Palm fibers such as coconut, date, hemp palm; and fibrous fruit kernels, such as mango kernels, coconut, avocado.
  • fibrous grassy solids such as A-round Donax, Napier grass, Switch grass, Miscanthus, hay, straw
  • fibrous fruit peel such as mangosteen, jackfruit, durian, breadfruit, prickly pear, coconut, banana, cocoa peel, pineapple, citrus fruit
  • Palm fibers such as coconut, date, hemp palm
  • fibrous fruit kernels such as mango kernels, coconut, avocado.
  • the preferred range is between 50g and 200g of organic solids per liter of fresh water. It is desired to minimize the fresh water consumption - claim 8.
  • the amount of the additive is between 1 and 10 percent by weight based on the mass of organic solids - claim 9.
  • the mixture of water, additive and organic solids is preferably heated to a temperature of 40 ° C to 80 ° C and preferably to 50 ° C to 70 ° C and - claim 10.
  • the heat for heating the mixture of water, additive and organic solids is preferably provided by waste heat from the fixed bed gasifier - claim 1 1.
  • the residence time of the organic solids in the liquid is preferably between 1 and 20 hours and preferably between 1 and 5 hours - claim 12.
  • the residence time can be reduced by mechanical stirring of the mixture of water, additive and organic solids - Claim 13.
  • the fiber length after the crushing step is between 1 cm and 10 cm, and preferably between 3 cm and 5 cm - claim 14.
  • EFB was comminuted to a fiber length between 3 cm and 5 cm in the comminution step.
  • EFB was comminuted to a fiber length between 3 cm and 5 cm in the comminution step.
  • 1 g quicklime (CaO) was added to 11 seawater and 10g EFB.
  • the mixture of EFB, seawater and additive was heated to about 60 ° C and the EFB was soaked for 20 hours.
  • the EFB was removed and mechanically dried to a water content of about 50w% and then thermally to a water content of about 15 w%.
  • This dried EFB was then pelleted.
  • These pellets are used as pourable biomass particles in a fixed bed gasifier according to WO 2016/091835 A1.
  • the use was unproblematic.
  • the ash melting point rose above 1 100 ° C compared to untreated EFB and the ash content fell below 10w% of the EFB used.
  • the coconut palm is found on almost every tropical or subtropical island. This plant and especially the fibrous fruiting bodies are thus an ideal fuel for the decentralized energy supply of remote islands.
  • the use of coconut waste in many places offers the potential to replace the existing power supply with diesel generators.
  • Especially the fibrous fruit husks of coconut fall, especially in the decentralized production, as waste. These make up about 35% by weight of the fresh coconut.
  • the coconut fibers are used to make fabric materials, briquettes and fertilizer. However, this is only possible with the central processing of the nut. With the above method, the very low melting ash components of the coconut fibers can be stabilized. This applies to both the fruit fibers and the trunk of the palm itself.
  • seawater is heated to about 75 ° C in a ratio of 1/100 coconut fibers are added (for example, 10g to 1 liter) and in turn in a ratio of 1 to 10 based on the biomass share CaO, z. B. in the form of cement, added to the mixture.
  • This mixture is brewed for 5 hours.
  • the result is a soft ash without formation of melt.
  • Such a raw material can be processed decentrally in small mills into pellets and used with the biomass gasifier described in the patent for the provision of electricity and also entire decentralized power grids in the island operation.

Abstract

Proposed is a process for treatment of fibrous organic waste products (EFB, empty fruit bunches) so that the EFB may be used for producing product gas (wood gas) in fixed bed gasifiers. Also proposed is a process for operating a fixed bed gasifier for producing a product gas from such pretreated fibrous waste products (EFB). In untreated form fibrous organic waste products as fuels have poor properties in terms of ash content and ash melting point. To bring about a melting point increase a process for leaching was developed in which comminuted EFB is immersed for a predetermined duration in heated seawater to which burnt lime, limestone and/or kaolin are added. This leaching aims to deplete the EFB of critical, low-melting point ash components so that the fuel properties are improved. The use of seawater instead of drinking water or distilled water makes the process particularly environmentally friendly and cost-effective. Obtained after drying is a fuel for fixed bed gasifiers which no longer melts even at a temperature of 1100°C and has an ash content of less than 10 percent by weight.

Description

Beschreibung  description
Verfahren zum Aufbereiten von organischen Feststoffen als Brennstoff für Festbettvergaser sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Festbettvergasers zum Erzeugen eines Produktgases mit solchen aufbereiteten organischen Feststoffen A process for treating organic solids as a fuel for fixed bed gasifier and a method of operating a fixed bed gasifier to produce a product gas with such treated organic solids
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von organischen Feststoffen als Brennstoff für Festbett-Vergaser nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Festbettvergasers zum Erzeugen eines Produktgases mit solchen aufbereiteten organischen Feststoffen nach Anspruch 16. The invention relates to a process for the treatment of organic solids as a fuel for fixed bed gasifier according to claim 1 and a method for operating a fixed bed gasifier for producing a product gas with such treated organic solids according to claim 16.
Bei der Herstellung von Palmöl fallen durch das Auspressen des Öls große Mengen von faserigen Abfallstoffen sogenannten„Empty Fruit Bunches" oder EFB an. Als Brennstoff hat EFB in unbehandelter Form sehr schlechte Eigenschaften hinsichtlich Aschegehalt (>10 wt%) und vor allem Ascheschmelzpunkt (<900°C). Dies macht eine Nutzung in Festbettvergasern aber auch in der Verbrennung kritisch bzw. unmöglich. Der gängige Weg der Entsorgung ist daher die Vergärung in Faultürmen, unter erheblicher Geruchsbelastung der Umgebungsluft. In the production of palm oil, oil squeezing results in large amounts of fibrous waste called "EFB" or "EFB." EFB, as an untreated fuel, has very poor ash content (> 10 wt%) and, above all, ash melting point (< This makes use in fixed-bed gasifiers but also in combustion critical or impossible.The most common way of disposal is therefore the fermentation in digestion towers, under considerable odor pollution of the ambient air.
Aus Journal of Physical Science, Vol. 22(1 ), 201 1 , Seiten 1 - 24,„Characterisation of Oil Palm Empty Fruit Bunches for Fuel Application" sind verschieden Verfahren zur Vorbehandlung von Problembrennstoffen wie EFB mit destilliertem Wasser bekannt. Die Behandlung des EFB wurde unter Laborbedingungen durchgeführt und ist für den Feldeinsatz nicht geeignet. Dieses bekannte Verfahren zielt bei der Behandlung von Problembrennstoffen (Schlackebildung, Korrosion) auf das Auslaugen von Salzen durch Konzentrationsunterschiede. Durch die Verwendung von destilliertem Wasser werden mit einer möglichst geringen lonenkonzentration und somit möglichst starkem Gefälle die niedrigschmelzenden Salze (vorwiegend Kaliumsalze) aus dem Brennstoff ausgelaugt. Das Problem des zu niedrigen Ascheschmelzpunktes kann auch bei anderen organischen Feststoffen auftreten, die als Brennstoff für Festbettvergaser zur Erzeugung von Produktgas eingesetzt werden. From Journal of Physical Science, Vol. 22 (1), 201 1, pages 1 - 24, "Characterization of Oil Palm Empty Fruit Bunches for Fuel Application" various methods of pretreating problem fuels such as EFB with distilled water are known EFB was carried out under laboratory conditions and is not suitable for field use.This known method is aimed at treating problematic fuels (slagging, corrosion) by the leaching of salts by concentration differences.With the use of distilled water with the lowest possible ion concentration and thus possible strong gradient, the low-melting salts (mainly potassium salts) leached from the fuel. The problem of too low ash melting point can also occur with other organic solids used as fuel for fixed bed gasifiers to produce product gas.
Ausgehend von dem Artikel in Journal of Physical Science, Vol. 22(1 ), 201 1 , Seiten 1 - 24,„Characterisation of Oil Palm Empty Fruit Bunches for Fuel Application" ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Aufbereiten von organischen Feststoffen als Brennstoff für Festbett-Vergaser anzugeben, so dass die organischen Feststoffe in Festbettvergasern zur Erzeugung von Produktgas (Holzgas) eingesetzt werden können. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Festbettvergasers zum Erzeugen eines Produktgases aus derart aufbereiteten organischen Feststoffen anzugeben. Starting from the article in Journal of Physical Science, Vol. 22 (1), 201 1, pages 1 - 24, "Characterization of Oil Palm Empty Fruit Bunches for Fuel Application", it is the object of the invention to provide a process for the treatment of organic solids It is also an object of the invention to specify a method for operating a fixed-bed gasifier for producing a product gas from organic solids processed in this way.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 16. The solution of this object is achieved by the features of claim 1 and 16, respectively.
Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren nach dem nächstkommenden Stand der Technik werden bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung durch Temperatureinwirkung in wässriger Lauge (Ca(OH)2)aq niedrigschmelzende Kaliumsalze in temperaturstabile Calciumsalze durch lonentausch umgesalzt. Es wird also nicht in erster Linie eine Abreicherung des Aschegehaltes angestrebt, sondern primär eine Stabilisierung der Aschebildner. Die Absenkung des Aschegehaltes durch Auslaugen ist auch vorhanden, jedoch geringer als bei Verfahren mit destilliertem Wasser. Dies ist allerdings auch nur ein positiver Nebeneffekt der Aufbereitung nach der vorliegenden Erfindung. Durch die Verwendung von Meerwasser oder Frischwasser statt destilliertem Wasser ist das Verfahren besonders umweltfreundlich und kostengünstig. Hierbei werden auf einen Liter erhitztes Wasser mit Additiv zwischen 5g und 500g organische Feststoffe gegeben. Es hat sich gezeigt, dass vor allem zwei Faktoren positive Auswirkungen auf die Brennstoffeigenschaften haben, die Erhöhung der Temperatur der wäss- rigen Lauge und die Laugenbildung durch Zugabe von Branntkalk (CaO), Kalkstein und/oder Kaolin. Nach dem Trocknen ergibt sich ein Brennstoff für Festbettvergaser der auch bei einer Temperatur von 1 100 °C nicht mehr schmilzt und einen Aschegehalt von unter 10 Gewichtsprozent aufweist. Als einziges Additiv oder zusätzlich kann vorteilhaft Zement eingesetzt werden, dessen Hauptbestandteil CaO ist - Anspruch 2. In contrast to the known method according to the closest prior art, in the method according to the present invention by temperature action in aqueous alkali (Ca (OH) 2) aq low-melting potassium salts are recalculated in temperature-stable calcium salts by ion exchange. It is therefore not primarily a depletion of the ash content sought, but primarily a stabilization of the ash makers. The lowering of the ash content by leaching is also present, but less than in processes with distilled water. However, this is only a positive side effect of the treatment according to the present invention. By using seawater or fresh water instead of distilled water, the process is particularly environmentally friendly and cost effective. In this case, heated to one liter of water with additive between 5g and 500g of organic solids. It has been shown that above all two factors have positive effects on the fuel properties, the increase in the temperature of the aqueous liquor and the leaching by addition of quicklime (CaO), limestone and / or kaolin. After drying, there is a fuel for fixed-bed gasifier which no longer melts even at a temperature of 1 100 ° C and has an ash content of less than 10 weight percent. As the sole additive or additionally cement can advantageously be used, whose main component is CaO - claim 2.
Besonders hilfreich ist die Aufbereitung bei faserigen organischen Feststoffen, wie Pflanzen - Anspruch 3. Hierbei kann es sich sowohl um nachwachsende Rohstoffe als auch um Pflanzenabfall handeln, der z. B. bei der Baumwollerzeugung, der Produktion von alkoholischen Getränken oder als sogenanntes EFB bei der Palmölproduktion anfällt. Insbesondere können folgende organischen Feststoffe aufbereitet werden: Particularly helpful is the treatment of fibrous organic solids, such as plants - claim 3. These may be both renewable resources and plant waste, the z. As in the cotton industry, the production of alcoholic beverages or as so-called EFB in palm oil production is obtained. In particular, the following organic solids can be prepared:
Rückstände/Bioabfall der Baumwollerzeugung Residues / biowaste of cotton production
Bambus bamboo
Kokusnuss Fruchtfaser  Coconut fruit fiber
Kokusnuss Schale Coconut shell
Kokusnusspalme Stamm Coconut palm stem
Jatropha Jatropha
Reishülsen rice husk
Rückstände/Bioabfall der Sojaproduktion  Residues / biowaste of soybean production
Hirse millet
Weizenstroh, Reisstroh  Wheat straw, rice straw
Miscanthus Miscanthus
Napier Gras Napier grass
Mangokerne Mango seeds
Rückstände/Bioabfall der Zuckerrohrproduktion  Residues / biowaste of sugarcane production
Nebenprodukte und Rückstände/Bioabfall der Bierproduktion  By-products and residues / biowaste of beer production
Nebenprodukte und Rückstände/Bioabfall der Weinproduktion  By-products and residues / biowaste of wine production
Nebenprodukte und Rückstände/Bioabfall der Whiskyproduktion  By-products and residues / biowaste from whiskey production
Wasserlilien  water lilies
Laub und Grünschnitt  Foliage and green waste
Holz- und Rindenmulch  Wood and bark mulch
Schlachtabfälle  slaughterhouse waste
Seegras, Algen Besonders wirkungsvoll ist die Aufbereitung bei faserig grasartigen Feststoffen, wie A- rundo Donax, Napier Gras, Switch Gras, Miscanthus, Heu, Stroh; faserigen Fruchtschalen, wie Mangosteen, Jackfruit, Durian, Brotfrucht, Kaktusfeige, Kokusnuss, Bananen, Kakaoschalen, Ananas, Zitrusfrüchte; Palmfasern, wie Kokusnuss, Dattel, Hanfpalme; und faserigen Fruchtkernen, wie Mangokerne, Kokusnuss, Avocado. Seagrass, algae Particularly effective is the treatment of fibrous grassy solids, such as A-round Donax, Napier grass, Switch grass, Miscanthus, hay, straw; fibrous fruit peel such as mangosteen, jackfruit, durian, breadfruit, prickly pear, coconut, banana, cocoa peel, pineapple, citrus fruit; Palm fibers such as coconut, date, hemp palm; and fibrous fruit kernels, such as mango kernels, coconut, avocado.
Für Meerwasser hat sich ein Bereich von 10g bis 20g organische Feststoffe pro Liter Meerwasser als vorteilhaft herausgestellt - Anspruch 7. For seawater, a range of 10g to 20g organic solids per liter of seawater has been found to be advantageous - claim 7.
Bei Frischwasser liegt der bevorzugte Bereich zwischen 50g und 200g organische Feststoffe auf einen Liter Frischwasser. Es wird eine Minimierung des Frischwasserverbrauchs angestrebt - Anspruch 8. For fresh water, the preferred range is between 50g and 200g of organic solids per liter of fresh water. It is desired to minimize the fresh water consumption - claim 8.
Vorzugsweise beträgt die Menge des Additivs zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent bezogen auf die Masse der organischen Feststoffe - Anspruch 9. Preferably, the amount of the additive is between 1 and 10 percent by weight based on the mass of organic solids - claim 9.
Die Mischung aus Wasser, Additiv und organischen Feststoffen wird vorzugsweise auf eine Temperatur von 40°C bis 80°C und vorzugsweise auf 50°C bis 70°C und erhitzt - Anspruch 10. The mixture of water, additive and organic solids is preferably heated to a temperature of 40 ° C to 80 ° C and preferably to 50 ° C to 70 ° C and - claim 10.
Die Wärme für das Erhitzen der Mischung aus Wasser, Additiv und organischen Feststoffen wird vorzugsweise durch Abwärme aus dem Festbettvergaser bereitgestellt - Anspruch 1 1 . The heat for heating the mixture of water, additive and organic solids is preferably provided by waste heat from the fixed bed gasifier - claim 1 1.
Die Verweildauer der organischen Feststoffe in der Flüssigkeit beträgt vorzugsweise zwischen 1 und 20 Stunden und bevorzugt zwischen 1 und 5 Stunden - Anspruch 12. The residence time of the organic solids in the liquid is preferably between 1 and 20 hours and preferably between 1 and 5 hours - claim 12.
Die Verweildauer kann durch mechanisches Rühren der Mischung aus Wasser, Additiv und organischen Feststoffen verringert werden - Anspruch 13. Insbesondere bei holzigen faserigen Feststoffen beträgt die Faserlänge nach dem Zerkleinerungsschritt zwischen 1 cm und 10cm und vorzugsweise zwischen 3cm und 5cm - Anspruch 14. The residence time can be reduced by mechanical stirring of the mixture of water, additive and organic solids - Claim 13. Especially with woody fibrous solids, the fiber length after the crushing step is between 1 cm and 10 cm, and preferably between 3 cm and 5 cm - claim 14.
Der Einsatz von derart aufbereiteten organischen Feststoffen führt aufgrund des erhöhten Ascheschmelzpunktes, des geringeren Ascheanteils und der stabilisierten Aschebildner zu einem unproblematischen Betrieb in einem Festbettvergaser zum Erzeugen eines Produktgases aus schüttbaren Biomasseteilchen aus den aufbereiteten organischen Feststoffen. The use of such treated organic solids due to the increased ash melting point, the lower ash content and the stabilized ash formers to an unproblematic operation in a fixed bed gasifier for producing a product gas from pourable biomass particles from the treated organic solids.
Die übrigen Unteransprüche beziehen sich auf weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. The remaining subclaims relate to further advantageous embodiments of the invention.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an exemplary embodiment of the invention.
Beispielsweise wurde EFB in dem Zerkleinerungsschritt auf eine Faserlänge zwischen 3cm und 5cm zerkleinert. Auf einen Liter Meerwasser ca. 10g EFB gegeben. Als Additiv wurde 1 g Branntkalk (CaO) auf 11 Meerwasser und 10g EFB gegeben. Die Mischung aus EFB, Meerwasser und Additiv wurde auf ca. 60°C erhitzt und das EFB wurde 20 Stunden eingeweicht. Anschließend wurde das EFB entnommen und mechanisch auf einen Wassergehalt von ca. 50w% und dann thermisch auf einen Wassergehalt von ca. 15 w% getrocknet. Dieses getrocknete EFB wurde anschließend pelletiert. Diese Pellets werden als schüttbare Biomasseteilchen in einem Festbettvergaser gemäß der WO 2016/091835 A1 eingesetzt. Der Einsatz war unproblematisch. Der Ascheschmelzpunkt stieg gegenüber unbehandeltem EFB auf über 1 100°C und der Aschegehalt fiel auf unter 10w% des eingesetzten EFB. For example, EFB was comminuted to a fiber length between 3 cm and 5 cm in the comminution step. To one liter of seawater about 10g EFB given. As additive, 1 g quicklime (CaO) was added to 11 seawater and 10g EFB. The mixture of EFB, seawater and additive was heated to about 60 ° C and the EFB was soaked for 20 hours. Subsequently, the EFB was removed and mechanically dried to a water content of about 50w% and then thermally to a water content of about 15 w%. This dried EFB was then pelleted. These pellets are used as pourable biomass particles in a fixed bed gasifier according to WO 2016/091835 A1. The use was unproblematic. The ash melting point rose above 1 100 ° C compared to untreated EFB and the ash content fell below 10w% of the EFB used.
Eine Verringerung der Verweildauer 5 Stunden und gleichzeitigem mechanischen Rühren während der Verweildauer führte zu ähnlichen Ergebnissen hinsichtlich Ascheschmelzpunkt und Aschegehalt (Ascheschmelzpunkt >1 100°C, Aschegehalt <10w%). Ein weiteres Anwendungsbeispiel des genannten Verfahrens ist die Aufbereitung von Reishülsen. Als verhärtete Hülsen des Reiskorns fallen diese in großen Mengen bei der Reisproduktion an. Reishülsen sind wegen Ihres geringen spezifischen Volumens und des niedrigen Ascheschmelzpunktes als ein Problembrennstoff anzusehen. Ohne Vorbehandlung ist eine hellrosa schimmernde Schmelzschicht als Resultat eines Schmelzversuches bei 1 100 °C im Glühofen zu beobachten. Nach einer Vorbehandlung von 10g Reishülsen mit 100 ml Süßwasser bei 60 °C für 5 Stunden eingelegt mit 1 g CaO, z. B. in Form von Zement, ergibt sich eine weich strukturierte Asche ohne einsetzende Schmelzenbildung. Dieser Laborversuch lässt sich mit den oben genannten Verhältnissen der Einsatzstoffe hochskalieren zur Produktion von Brennstoff. Ein derart vorbehandeltes Rohmaterial lässt sich dann, auch aufgrund der verbesserten Konsistenz, zu Pellets pressen und in dem beschriebenen Vergaser zur Bereitstellung von Strom und Wärme einsetzen. A reduction in the residence time 5 hours and simultaneous mechanical stirring during the residence time led to similar results with respect to ash melting point and ash content (ash melting point> 1 100 ° C, ash content <10w%). Another application example of said method is the treatment of rice hulls. As hardened pods of rice grain they are produced in large quantities during rice production. Rice hulls are considered a problem fuel because of their low specific volume and low ash melting point. Without pretreatment, a light pink shimmering enamel layer can be observed as a result of a melting test at 1100 ° C. in the annealing furnace. After pretreatment of 10 g of rice hulls with 100 ml of fresh water at 60 ° C for 5 hours with 1 g of CaO, z. B. in the form of cement, results in a soft structured ash without incipient melting. This laboratory experiment can be scaled up with the above-mentioned ratios of starting materials for the production of fuel. Such a pre-treated raw material can then be pressed, also due to the improved consistency, into pellets and used in the described carburetor to provide power and heat.
Auf fast allen tropischen oder subtropischen Inseln zu finden ist die Kokosnusspalme. Diese Pflanze und vor allem die faserigen Fruchtkörper sind somit ein idealer Brennstoff für die dezentrale Energieversorgung entlegener Inseln. Die Nutzung von Kokosnussab- fällen bietet dabei vielerorts das Potential die bestehende Stromversorgung mittels Dieselgeneratoren zu ersetzen. Besonders die faserigen Fruchthülsen der Kokosnuss fallen, gerade bei der dezentralen Erzeugung, als Abfall an. Diese machen ca. 35 Gewichtsprozent der frischen Kokosnuss aus. Bestenfalls werden die Kokosfasern zur Herstellung von Gewebematerialien, Briketts und Dünger verwendet. Dies bietet sich jedoch nur bei der zentralen Verarbeitung der Nuss an. Mit dem oben genannten Verfahren lassen sich die sehr niedrig schmelzenden Aschekomponenten der Kokosfasern stabilisieren. Dies gilt sowohl für die Fruchtfasern als auch für den Stamm der Palme selbst. Hierfür wird Meerwasser auf ca. 75 °C erhitzt in einem Verhältnis von 1/100 werden Kokosfasern hinzugegeben (zum Beispiel 10g auf 1 Liter)und wiederrum in einem Verhältnis von 1 zu 10 bezogen auf den Biomasseanteil wird CaO, z. B. in Form von Zement, zur Mischung hinzugefügt. Diese Mischung wird für 5 Stunden gebrüht. Das Resultat ist eine weiche Asche ohne Bildung von Schmelze. Ein derartiges Rohmaterial kann dezentral in kleinen Mühlen zu Pellets weiter verarbeitet werden und mit dem im Patent beschrieben Biomassevergaser zur Bereitstellung von Strom und auch ganzer dezentraler Stromnetze im Inselbetrieb eingesetzt werden. The coconut palm is found on almost every tropical or subtropical island. This plant and especially the fibrous fruiting bodies are thus an ideal fuel for the decentralized energy supply of remote islands. The use of coconut waste in many places offers the potential to replace the existing power supply with diesel generators. Especially the fibrous fruit husks of coconut fall, especially in the decentralized production, as waste. These make up about 35% by weight of the fresh coconut. At best, the coconut fibers are used to make fabric materials, briquettes and fertilizer. However, this is only possible with the central processing of the nut. With the above method, the very low melting ash components of the coconut fibers can be stabilized. This applies to both the fruit fibers and the trunk of the palm itself. For this purpose, seawater is heated to about 75 ° C in a ratio of 1/100 coconut fibers are added (for example, 10g to 1 liter) and in turn in a ratio of 1 to 10 based on the biomass share CaO, z. B. in the form of cement, added to the mixture. This mixture is brewed for 5 hours. The result is a soft ash without formation of melt. Such a raw material can be processed decentrally in small mills into pellets and used with the biomass gasifier described in the patent for the provision of electricity and also entire decentralized power grids in the island operation.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zum Aufbereiten von organischen Feststoffen als Brennstoff für 1 . Process for treating organic solids as fuel for
Festbett-Vergaser mit den Verfahrensschritten:  Fixed bed carburettor with the process steps:
a) Zerkleinern der organischen Feststoffe;  a) crushing the organic solids;
b1 ) Einlegen der zerkleinerten organischen Feststoffe in erhitztes Meer- oder Frischwasser für eine vorbestimmte Verweildauer,  b1) placing the comminuted organic solids in heated seawater or fresh water for a predetermined residence time,
b2) wobei dem erhitzten Wasser als Additiv Branntkalk, Kalkstein und/oder Kaolin zugesetzt wird und  b2) wherein the heated water is added as an additive burnt lime, limestone and / or kaolin, and
b3) wobei auf einen Liter Wasser zwischen 5g und 500g organische Feststoffe gegeben werden; und  b3) adding to one liter of water between 5 g and 500 g of organic solids; and
c) Trocknen der nach b) behandelten organischen Feststoffe.  c) drying the b) treated organic solids.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b2) 2. The method according to claim 1, characterized in that in step b2)
ausschließlich oder zusätzlich Zement zugesetzt wird  Cement is added exclusively or additionally
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the
organischen Feststoffe faserige organische Feststoffe sind.  organic solids are fibrous organic solids.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Feststoffe Abfallstoffe sind. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the organic solids are waste.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserigen organischen Feststoffe Pflanzen oder Pflanzenabfälle sind. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fibrous organic solids are plant or plant waste.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserigen organischen Feststoffe nachwachsende Rohstoffe sind. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fibrous organic solids are renewable raw materials.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Liter Meerwasser zwischen 10g und 20g organische Feststoffe gegeben werden. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that are added to one liter of seawater between 10g and 20g of organic solids.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Liter Frischwasser zwischen 50g und 200g organische Feststoffe gegeben werden. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that are added to one liter of fresh water between 50g and 200g of organic solids.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent bezogen auf die Masse der organischen Feststoffe beträgt. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the additive is between 1 and 10 weight percent based on the mass of the organic solids.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser mit dem Additiv und den organischen Feststoffen auf 40°C bis 80°C und vorzugsweise auf 50°C bis 70°C und erhitzt wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the water with the additive and the organic solids at 40 ° C to 80 ° C and preferably at 50 ° C to 70 ° C and heated.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abwärme aus einem Festbettvergaser für das Erhitzen in Verfahrensschritt b) genutzt wird. 1 1. Method according to one of the preceding claims, characterized in that waste heat from a fixed bed gasifier for heating in step b) is used.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweildauer zwischen 1 und 20 Stunden und vorzugsweise zwischen 1 und 5 Stunden beträgt. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the residence time is between 1 and 20 hours and preferably between 1 and 5 hours.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Wasser, Additiv und organischen Feststoffen während der Verweildauer mechanisch durchmischt wird. 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mixture of water, additive and organic solids is mechanically mixed during the residence time.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge nach dem Zerkleinerungsschritt a) zwischen 1 cm und 10cm und vorzugsweise zwischen 3cm und 5cm beträgt. 14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fiber length after the crushing step a) is between 1 cm and 10cm and preferably between 3cm and 5cm.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verfahrensschritt d) des Pelletierens der faserigen organischen 15. The method according to any one of the preceding claims, characterized by a process step d) of the pelleting of the fibrous organic
Abfallstoffe.  Waste.
16. Verfahren zum Betreiben eines Festbettvergaser (2) zum Erzeugen eines 16. A method for operating a fixed-bed gasifier (2) for generating a
Produktgases aus schüttbaren Biomasseteilchen, mit  Product gases from pourable biomass particles, with
einem Vergaserbehälter, einer Zuführung für die kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffe im oberen Bereich des Vergaserbehälters, a carburettor tank, a feed for the carbonaceous feedstocks in the upper region of the carburetor tank,
einem im unteren Bereich des Vergaserbehälters angeordneten Rost zur Abstützung der kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffe, a grate arranged in the lower region of the carburettor tank for supporting the carbonaceous starting materials,
einer Luftzuführung zur Zuführung von Verbrennungsluft in den an air supply for supplying combustion air in the
Vergaserbehälter, und Carburettor tanks, and
einem aus dem Vergaserbehälter aus dem Bereich unter dem Rost one from the carburettor tank from the area under the grate
herausführenden Produktgasabzug zum Abführen des Produktgases aus dem Vergaserbehälter und von Verbrennungsrückständen, die durch die leading out product gas vent for discharging the product gas from the carburettor tank and combustion residues through the
Rostöffnungen hindurchgetreten sind, dadurch gekennzeichnet, dass als schüttbare Biomasseteilchen organische Feststoffe eingesetzt werden, die durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufbereitet worden sind. Rust openings have passed through, characterized in that as a flowable biomass particles organic solids are used, which have been prepared by a method according to any one of the preceding claims.
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