WO2013189889A1 - Verfahren und anlage zur aufbereitung von biomasse - Google Patents

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WO2013189889A1
WO2013189889A1 PCT/EP2013/062527 EP2013062527W WO2013189889A1 WO 2013189889 A1 WO2013189889 A1 WO 2013189889A1 EP 2013062527 W EP2013062527 W EP 2013062527W WO 2013189889 A1 WO2013189889 A1 WO 2013189889A1
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Werner Brosowski
Björn Olaf ASSMANN
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Thyssenkrupp Resource Technologies Gmbh
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • C10L9/083Torrefaction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/007Mills with rollers pressed against a rotary horizontal disc
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C23/00Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/18Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
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    • YGENERAL 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
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    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the invention relates to a method and a plant for the treatment of biomass.
  • the biomass is fed to a cutting or impact mill where it is simultaneously dried and comminuted. It is also proposed to mix minerals or ash for comminution to the biomass so that the ratio of slag formed in a subsequent gasifier is in the range of 0.3 to 1.5.
  • the biomass can be torrefied prior to comminution or pyrolyzed in order to grind it in a grinding device for solid fuels.
  • the object of the present invention is to make the treatment of biomass more efficient.
  • the heated biomass is fed to a mill and ground there hot, the mill for cooling the biomass Coolant is supplied and the ground biomass is discharged together with the heated coolant from the mill.
  • the biomass treatment plant according to the invention according to the above method essentially consists of a heat treatment device for heat treatment of the biomass and a mill having an inlet for supplying the hot biomass from the heat treatment device, at least one coolant supply and an outlet for the common discharge of ground biomass and having heated coolant.
  • the heat treatment of the biomass considerably improves the grindability, so that conventional mills can also be used. Since the heat treatment of biomass, in particular in a Torrefizierung, there is the risk of spontaneous combustion or formation of embers, targeted cooling is ceaseless. This cooling is usually done with so-called cooling screws. Due to the poor heat transfer torrefizierter biomasses the throughput of these cooling screws is limited, so that for large throughputs, a large number of screws is required. Furthermore, a fine Aufmahlung is required for the thermal utilization of the heat-treated biomass.
  • the present invention now proposes to carry out the cooling and the grinding in one and the same unit, wherein the coolant used at the same time also serves as a transport means for discharging the ground biomass.
  • the cooling also takes place in direct contact with the biomass to be cooled and can therefore be carried out much more effectively compared to the commonly used cooling screws.
  • the biomass is heated in the heat treatment step so far that it is fed to the mill at a temperature of at least 200 ° C.
  • a Torrefiztechnik the biomass in the heat treatment step.
  • the Biomass preferably to a particle size ⁇ 200 ⁇ , preferably ⁇ 90 ⁇ , ground.
  • cooling takes place by at least 100 ° C, preferably less than 90 ° C and most preferably less than 50 ° C.
  • the biomass and the heated coolant are separated from each other, wherein the heated coolant can be used in the heat treatment of the biomass in the heat treatment step.
  • the biomass in the mill is ground together with a mineral substance or a conventional fuel.
  • the proportion of the mineral substance is preferably 5 to 20 wt .-%.
  • the proportion can also be higher, up to 90%.
  • the addition can be done either before or in the mill.
  • the common milling with a mineral substance or a conventional fuel facilitates the destruction of the needle-shaped particles that arise in the heat treatment, in particular in Torrefikation, the biomass. If the grinding in conjunction with a classifier, the heavier grindable component accumulates in the grinding circuit and thus also small amounts of mineral material or conventional fuel sufficient to achieve the effect of destruction of the needle-shaped particles.
  • a mill in particular roll, ball or roller mills are considered.
  • the cooling is preferably carried out by supplying a cooling gas, which then also serves to discharge the ground and cooled biomass from the mill.
  • a cooling gas which then also serves to discharge the ground and cooled biomass from the mill.
  • a liquid preferably water, either together with the cooling gas or separately introduced directly into the mill for cooling additionally. In this way, a particularly efficient and rapid cooling of the biomass by evaporation is possible.
  • Fig. 1 a schematic block diagram of a plant for the treatment of biomass
  • FIG. 2 shows a schematic view of a mill for comminution and cooling of the heat-treated biomass according to a preferred embodiment.
  • the plant for the treatment of biomass 1 shown in FIG. 1 comprises a heat treatment device 2 for treating the biomass and a mill 3 for grinding the heat-treated biomass.
  • the heat treatment apparatus 2 is designed here as a drying and / or Torrefizleitersvortechnisch in the form of a multi-floor oven and has a drying zone 2a in the upper part and a Torrefiztechnikszone 2b in the lower region. In the context of the invention, however, other heat treatment devices, such as an ATP processor, are conceivable.
  • the biomass 1 is heat-treated with a hot gas flow, so that the moisture content decreases below 8% by weight. This is expediently carried out in the drying zone 2 a with a hot gas stream 4.
  • the biomass enters the torrefaction zone 2 b and is there subjected to torrefaction with a further, hotter hot gas stream 5.
  • the temperature of the hot gas stream 4 for drying is preferably 150 to 200 ° C, while the hot gas stream 5 has a temperature of for example 300 to 350 ° C.
  • the heated biomass then passes at a temperature of at least 200 ° C via an inlet 30 into the mill 3 and is ground there hot.
  • the mill 3, which is, for example, a roller, ball or roller mill, has a first coolant supply 31 for supplying a coolant 6, in particular a cooling gas.
  • a further coolant 7, in particular a liquid, such as water, are supplied.
  • the liquid is fed together with the cooling gas via the first coolant supply 31.
  • the heated biomass 1 is cooled down to less than 90 ° C., preferably less than 50 ° C.
  • the biomass is ground to a particle size ⁇ 200 ⁇ , preferably ⁇ 90 ⁇ .
  • a mineral substance 8, such as limestone or quartz sand, or a conventional fuel 9, such as hard coal or lignite, may be added to the mill in order to grind the biomass or the acicular particles formed during torrefaction. easier to grow up.
  • the proportion of these additional minerals should be no more than 20%.
  • the proportion of conventional fuels can be up to 90%.
  • the biomass has a particle size of for example 10 to 50mm; and the size of the mineral substance 8 or the fuel 9 is in the range of 1 to 60 mm.
  • the comminuted in the mill 3, consisting of the heat-treated biomass and possibly a mineral substance 8 or a conventional fuel 9 product 10 is fed together with the supplied coolant to a separator or classifier 11 and separated into a coarse and fine component.
  • the coarse component 10 a of the product 10 is recirculated to the mill 3.
  • the fine component 10 b is discharged together with the coolant 6 'through the outlet to the top and separated in a gas-solids separation apparatus.
  • filters which may be preceded by a cyclone.
  • the separated heated coolant 6 ' is preferably returned to the heat treatment device 2 and introduced there as a hot gas stream.
  • the fine component 10b of the product 10 can then be used, for example, in a combustion, gasification, calcining or melting process 12 come.
  • a briquetting or pelleting in an intermediate device 13 is conceivable.
  • the mill is designed as a roller mill and essentially has a grinding table 33 and a plurality of grinding rollers 34 rolling thereon.
  • the heated biomass is fed via the inlet 30 preferably centrally on the grinding table 33 and passes due to the centrifugal force of the rotating grinding plate below the grinding rollers 34.
  • coolant supply 31 is supplied to coolant 6 in the form of cooling air and flows between Mahltellerrand and Housing wall 35 upwards and takes the above the Mahltellerrand emerging, crushed product 10 up into the classifier 11, which separates the product into the coarse component 10 a and the fine component 10 b, wherein the coarse component 10 a is returned to the grinding table, while the fine component 10 b is discharged together with the cooling air 6 'via an outlet 36 upwards.
  • a further coolant supply 32 arranged above the grinding plate 33 is provided, with which a coolant 7, in particular water, is applied to the heated biomass located on the grinding plate 33. The water will evaporate immediately through contact with the hot biomass and thereby cause intensive cooling. The resulting water vapor is then withdrawn together with the cooling air 6 'upwards and discharged together with the cooling air.
  • the coolant supplied via the coolant supply lines 31 and 32 are designed such that the biomass in the mill 3 is preferably cooled by at least 100 ° C., most preferably to less than 90 ° C. or less than 50 ° C.
  • the supplied coolant, in particular gaseous coolant are preferably low in oxygen (oxygen content ⁇ 8%) and inert.

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Abstract

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbereitung von Biomasse wird diese zunächst wärmebehandelt, insbesondere torrefiziert, sodass der Feuchtigkeitsgehalt auf unter 8 Gew.-% sinkt. Anschließend wird die aufgeheizte Biomasse einer Mühle zugeführt und dort heiß vermahlen, wobei der Mühle zur Kühlung der Biomasse ein Kühlmittel zugeführt wird und die gemahlene Biomasse zusammen mit dem erwärmten Kühlmittel aus der Mühle ausgetragen wird.

Description

Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Biomasse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Aufbereitung von Biomasse.
Vor der thermischen Nutzung von Biomassen ist in der Regel eine Zerkleinerung erforderlich, die aufgrund der oftmals zähen und fasrigen Struktur der Biomasse nur sehr schwer und unter hohem Energieaufwand möglich ist.
Die DE 10 2009 052 902 AI beschreibt die Herstellung von Biokoks aus pflanzlicher Biomasse. Die Biomasse wird dabei in einer Wirbelschichtanlage einer Niedertemperaturpyrolyse unterworfen und anschließend zusammen mit Kohle in einer Kohlemahltrocknungsanlage gemeinsam pulverisiert.
In der DE 10 2010 045 917 AI wird die Biomasse einer Schneid- oder Prallmühle zugeführt und dort gleichzeitig getrocknet und zerkleinert. Außerdem wird vorgeschlagen, der Biomasse Mineralien oder Asche für die Zerkleinerung beizumischen, sodass das Verhältnis der in einem nachfolgenden Vergaser gebildeten Schlacke im Bereich von 0,3 bis 1,5 liegt. Außerdem ist dieser Druckschrift zu entnehmen, dass die Biomasse vor der Zerkleinerung torrefiziert oder pyrolysiert werden kann, um sie in einer Mahlvorrichtung für feste Brennstoffe mahlen zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Aufbereitung von Biomasse effizienter zu gestalten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbereitung von Biomasse wird diese zunächst wärmebehandelt, insbesondere torrefiziert, so dass der Feuchtigkeitsgehalt auf unter 8 Gew.-% sinkt. Anschließend wird die aufgeheizte Biomasse einer Mühle zugeführt und dort heiß vermählen, wobei der Mühle zur Kühlung der Biomasse ein Kühlmittel zugeführt wird und die gemahlene Biomasse zusammen mit dem erwärmten Kühlmittel aus der Mühle ausgetragen wird.
Die erfindungsgemäße Anlage zur Aufbereitung von Biomasse entsprechend dem obigen Verfahren besteht im Wesentlichen aus einer Wärmebehandlungsvorrichtung zur Wärmebehandlung der Biomasse und einer Mühle, die einen Einlass zur Zuführung der heißen Biomasse aus der Wärmebehandlungsvorrichtung, wenigstens eine Kühlmittelzuführung und einen Auslass zum gemeinsamen Austrag von gemahlener Biomasse und erwärmtem Kühlmittel aufweist.
Durch die Wärmebehandlung der Biomasse wird die Mahlbarkeit erheblich verbessert, so dass auch konventionelle Mühlen zum Einsatz kommen können. Da bei der Wärmebehandlung von Biomasse, insbesondere bei einer Torrefizierung, die Gefahr der Selbstentzündung oder Bildung von Glutnestern besteht, ist eine gezielte Kühlung unablässig. Diese Kühlung erfolgt meist mit sogenannten Kühlschnecken. Durch den schlechten Wärmeübergang torrefizierter Biomassen ist der Durchsatz dieser Kühlschnecken begrenzt, sodass für große Durchsätze eine große Anzahl von Schnecken erforderlich ist. Weiterhin ist für die thermische Nutzung der wärmebehandelten Biomasse eine feine Aufmahlung erforderlich.
Die vorliegende Erfindung schlägt nun vor, die Kühlung und die Mahlung in ein und demselben Aggregat durchzuführen, wobei das verwendete Kühlmittel gleichzeitig auch als Transportmittel zum Austragen der gemahlenen Biomasse dient. Die Kühlung erfolgt zudem in direktem Kontakt mit der zu kühlenden Biomasse und kann daher gegenüber den üblicherweise verwendeten Kühlschnecken wesentlich effektiver durchgeführt werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Biomasse im Wärmebehandlungsschritt soweit erwärmt, dass sie mit einer Temperatur von wenigstens 200°C der Mühle zugeführt wird. Besonders zweckmäßigerweise ist eine Torrefizierung der Biomasse im Wärmebehandlungsschritt. In der Mühle wird die Biomasse vorzugweise auf eine Partikelgröße < 200 μιη, vorzugsweise < 90 μιη, vermählen. Gleichzeitig findet eine Abkühlung um wenigstens 100°C, vorzugsweise auf weniger als 90°C und höchstvorzugsweise auf weniger als 50°C statt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die vermählende Biomasse und das erwärmte Kühlmittel voneinander getrennt, wobei das erwärmte Kühlmittel bei der Wärmebehandlung der Biomasse im Wärmebehandlungsschritt genutzt werden kann.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, die vermählende Biomasse nach dem Austragen aus der Mühle zu brikettieren oder zu pelletieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Biomasse in der Mühle gemeinsam mit einem mineralischen Stoff oder einem konventionellen Brennstoff vermählen. Der Anteil des mineralischen Stoffs beträgt dabei vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%. Bei konventionellen Brennstoffen kann der Anteil auch höher, bis zu 90 %, sein. Die Zugabe kann dabei wahlweise vor oder in der Mühle erfolgen. Die gemeinsame Vermahlung mit einem mineralischen Stoff oder einem konventionellen Brennstoff erleichtert die Zerstörung der nadeiförmigen Partikel, die bei der Wärmebehandelung, insbesondere bei einer Torrefikation, der Biomassen entstehen. Erfolgt die Mahlung im Verbund mit einem Sichter reichert sich die schwerer mahlbare Komponente im Mahlkreislauf an und somit reichen auch geringe Anteile des mineralischen Stoffs oder des konventionellen Brennstoffs, um die Wirkung der Zerstörung der nadeiförmigen Partikel zu erreichen. Als Mühle kommen insbesondere Walzen-, Kugel- oder Rollenmühlen in Betracht.
Die Kühlung erfolgt vorzugsweise durch Zuführung eines Kühlgases, welches dann auch zum Austrag der gemahlenen und gekühlten Biomasse aus der Mühle dient. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur Kühlung zusätzlich eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, entweder zusammen mit dem Kühlgas oder separat direkt in die Mühle eingeführt. Auf diese Weise ist eine besonders effiziente und schnelle Kühlung der Biomasse durch Verdampfung möglich. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispieles und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 : ein schematisches Blockschaltbild einer Anlage zur Aufbereitung von Biomasse und
Fig. 2: eine schematische Ansicht einer Mühle zur Zerkleinerung und Kühlung der wärmebehandelten Biomasse gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage zur Aufbereitung von Biomasse 1 umfasst eine Wärmebehandlungsvorrichtung 2 zur Behandlung der Biomasse und eine Mühle 3 zur Mahlung der wärmebehandelten Biomasse . Die Wärmebehandlungsvorrichtung 2 ist hier als Trocknungs- und/oder Torrefizierungsvorrichtung in Form eines Mehretagenofens ausgebildet und weist im oberen Bereich eine Trocknungszone 2a und im unteren Bereich eine Torrefizierungszone 2b auf. Im Rahmen der Erfindung sind aber auch andere Wärmebehandlungsvorrichtungen, wie beispielsweise ein ATP-Prozessor, denkbar. In der Wärmebehandlungsvorrichtung 2 wird die Biomasse 1 mit einem Heißgasstrom wärmebehandelt, sodass der Feuchtigkeitsgehalt auf unter 8 Gew.-% sinkt. Dies erfolgt zweckmäßigerweise in der Trocknungszone 2a mit einem Heißgasstrom 4. Anschließend gelangt die Biomasse in die Torrefizierungszone 2b und wird dort mit einem weiteren, heißeren Heißgasstrom 5 einer Torrefizierung unterzogen. Die Temperatur des Heißgasstroms 4 zur Trocknung beträgt vorzugsweise 150 bis 200°C, während der Heißgasstrom 5 eine Temperatur von beispielsweise 300 bis 350°C aufweist.
Die aufgeheizte Biomasse gelangt anschließend mit einer Temperatur von wenigstens 200°C über einen Einlass 30 in die Mühle 3 und wird dort heiß vermählen. Die Mühle 3, bei der es sich beispielsweise um eine Walzen-, Kugeloder Rollenmühle handelt, weist eine erste Kühlmittelzuführung 31 zur Zuführung eines Kühlmittels 6, insbesondere eines Kühlgases, auf. Über eine weitere Kühlmittelzuführung 32 kann ein weiteres Kühlmittel 7, insbesondere eine Flüssigkeit, wie Wasser, zugeführt werden. Im Rahmen der Erfindung ist es außerdem denkbar, dass die Flüssigkeit zusammen mit dem Kühlgas über die erste Kühlmittelzuführung 31 aufgegeben wird.
In der Mühle 3 erfolgt eine Abkühlung der aufgeheizten Biomasse 1 ' auf weniger als 90°C, vorzugsweise weniger als 50°C. Gleichzeitig wird die Biomasse auf eine Partikelgröße < 200 μιη, vorzugsweise < 90 μιη vermählen. Neben der aufgeheizten Biomasse kann der Mühle noch ein mineralischer Stoff 8, wie Kalkstein oder Quarzsand, oder ein konventioneller Brennstoff 9, wie beispielsweise Steinkohle oder Braunkohle, zugegeben werden, um die Mahlung der Biomasse, bzw. die bei der Torrefizierung gebildeten, nadeiförmigen Partikel, leichter aufzumahlen. Der Anteil dieser zusätzlichen mineralischen Stoffe sollte aber bei maximal 20% liegen. Der Anteil konventioneller Brennstoffe kann bis zu 90 % sein. Die Biomasse hat eine Partikelgröße von beispielsweise 10 bis 50mm; und die Größe des mineralischen Stoffs 8 oder des Brennstoffs 9 liegt im Bereich von 1 bis 60 mm.
Das in der Mühle 3 zerkleinerte, aus der wärmebehandelten Biomasse und ggf. einem mineralischen Stoff 8 oder einem konventionellen Brennstoff 9 bestehende Produkt 10 wird zusammen mit dem zugeführten Kühlmittel einem Abscheider oder Sichter 11 zugeführt und in eine grobe und feine Komponente getrennt. Die grobe Komponente 10a des Produktes 10 wird zur Mühle 3 rezirkuliert.
Die feine Komponente 10b wird zusammen mit dem Kühlmittel 6' durch den Auslass nach oben ausgetragen und in einem Apparat zur Gas-Feststofftrennung getrennt. Dies sind vorzugsweise Filter, denen ein Zyklon vorgeschaltet sein kann.
Das abgetrennte erwärmte Kühlmittel 6' wird vorzugsweise zur Wärmebehandlungsvorrichtung 2 zurückgeführt und dort als Heißgasstrom eingeführt.
Die feine Komponente 10b des Produktes 10 kann anschließend beispielsweise in einem Brenn-, Vergasungs-, Kalzinier- oder Schmelzprozess 12 zum Einsatz kommen. Auch eine Brikettierung oder Pelletierung in einer zwischengeschalteten Einrichtung 13 ist denkbar.
Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Mühle 3 mit einem integrierten Sichter 11. Die Mühle ist als Rollenmühle ausgebildet und weist im Wesentlichen einen Mahlteller 33 sowie mehrere darauf abrollende Mahlrollen 34 auf. Die aufgeheizte Biomasse wird über den Einlass 30 vorzugsweise zentral auf dem Mahlteller 33 aufgegeben und gelangt aufgrund der Fliehkraftwirkung des drehenden Mahltellers unter die Mahlrollen 34. Über eine unterhalb des Mahltellers 33 angeordnete Kühlmittelzuführung 31 wird Kühlmittel 6 in Form von Kühlluft zugeführt und strömt zwischen Mahltellerrand und Gehäusewand 35 nach oben und nimmt dabei das über den Mahltellerrand hinaustretende, zerkleinerte Produkt 10 mit nach oben in den Sichter 11, der das Produkt in die grobe Komponente 10a und die feine Komponente 10b trennt, wobei die grobe Komponente 10a auf dem Mahlteller zurückgeführt wird, während die feine Komponente 10b zusammen mit der Kühlluft 6' über einen Auslass 36 nach oben ausgeschleust wird. Weiterhin ist eine oberhalb des Mahltellers 33 angeordnete weitere Kühlmittelzuführung 32 vorgesehen, mit der ein Kühlmittel 7, insbesondere Wasser, auf die auf dem Mahlteller 33 befindliche, aufgeheizte Biomasse aufgebracht wird. Das Wasser wird dabei durch den Kontakt mit der heißen Biomasse sofort verdampfen und dabei einen intensive Kühlung bewirken. Der entstehende Wasserdampf wird dann zusammen mit der Kühlluft 6' nach oben abgezogen und zusammen mit der Kühlluft ausgeschleust.
Die über die Kühlmittelzuführungen 31 und 32 zugeführten Kühlmittel sind so ausgelegt, dass die Biomasse in der Mühle 3 vorzugsweise um wenigstens 100°C, höchstvorzugsweise auf weniger als 90°C bzw. weniger als 50°C abgekühlt wird. Die zugeführten Kühlmittel, insbesondere gasförmigen Kühlmittel sind vorzugsweise sauerstoffarm (Sauerstoffgehalt < 8%) und inert.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Aufbereitung von Biomasse, wobei a. die Biomasse (1) zunächst wärmebehandelt wird, sodass der Feuchtigkeitsgehalt auf unter 8 Gew.-% sinkt, b. die aufgeheizte Biomasse ( ) einer Mühle (3) zugeführt und dort heiß vermählen wird, c. der Mühle (3) zur Kühlung der Biomasse ein Kühlmittel (6, 7) zugeführt wird und d. die gemahlene Biomasse zusammen mit dem erwärmten Kühlmittel aus der Mühle (3) ausgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse (1) im Verfahrensschritt a) so erwärmt wird, dass sie mit einer Temperatur von wenigstens 200°C der Mühle zugeführt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse ( ) in der Mühle auf eine Partikelgröße kleiner 200μιη vermählen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse ( ) in der Mühle (3) auf weniger als 90°C abgekühlt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vermahlene Biomasse und das erwärmte Kühlmittel (6, 7) voneinander getrennt werden und das erwärmte Kühlmittel bei der Wärmebehandlung der Biomasse (1) im Verfahrensschritt a) genutzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vermahlene Biomasse nach dem Austragen aus der Mühle (3) brikettiert oder pelletiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse (1) im Verfahrensschritt a) torrefiziert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse ( ) im Verfahrensschritt b) gemeinsam mit einem mineralischen Stoff (8) oder einem konventionellen Brennstoff (9) vermählen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des mineralischen Stoffs (8) im Verhältnis zur wärmebehandelten Biomasse ( ) 5 bis 20 Gew.-% beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des konventionellen Brennstoffes bis zu 90 % betragen kann.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Stoff oder der konventionellen Brennstoff (9) vor der Mühle der wärmebehandelten Biomasse (1 ') zugegeben wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel (6, 7) ein Kühlgas und/oder eine Flüssigkeit zum Einsatz kommt.
13. Anlage zur Aufbereitung von Biomasse entsprechend dem Verfahren gemäß Anspruch 1 , mit a. einer Wärmebehandlungsvorrichtung (2) zur Wärmebehandlung der Biomasse (1) und b. einer Mühle (3), die einen Einlass (30) zur Zuführung der heißen Biomasse ( ) aus der Wärmebehandlungsvorrichtung (2), wenigstens eine Kühlmittelzuführung (31, 32) und einen Auslass (36) zum gemeinsamen Austrag von gemahlener Biomasse und erwärmten Kühlmittel aufweist.
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Mühle (3) um eine Walzen-, Kugel- oder Rollenmühle handelt.
15. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wärmebehandlungsvorrichtung (2) durch eine Trocknungs- und/oder Torrefizierungsvorrichtung gebildet wird.
P\12463\A AI
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