Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

ERA-WoodWisdom: Isolierende Schäume und Bioenergie - Wertsteigernde Nutzung von Rinde (Biofoambark); Teilvorhaben 2: Vergasung in einem mehrstufigen BioSyn-Reaktor

Anschrift
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE)
79110 Freiburg im Breisgau
Heidenhofstr. 2
Kontakt
Dr. Thomas Aicher
Tel: +49 049 761 4588-5194
E-Mail: thomas.aicher@ise.fraunhofer.de
FKZ
22020611
Anfang
01.01.2014
Ende
30.04.2014
Aufgabenbeschreibung
Ziel dieses Teilprojekts ist es, die Machbarkeit der Vergasung der in den vorherigen Arbeitspaketen entwickelten Tanninschäume in dem mehrstufigen BioSyn-Reaktor zu untersuchen. Dazu sollen durch Laborversuche das wirtschaftliche und energetische Potential sowie die Herausforderungen der Produktion von teerfreiem H2- und CO-reichen Synthesegas aus Tanninschäumen bestimmt werden. AP 1 beinhaltet eine Literaturrecherche über bisherige Arbeiten zur Vergasung von Tanninschäumen, Tannin oder Rinde. Dabei soll herausgefunden werden, welche speziellen Ausgasungscharakteristiken diese Stoffe aufweisen und welche Herausforderungen sich gegenüber der Vergasung von Holz ergeben. Mit Hilfe dieser Informationen können dann die Testkonditionen und Betriebsparameter für Arbeitspaket 2 und 3 bestimmt werden. Daraufhin werden in AP 2 und 3 experimentelle Untersuchungen zur Pyrolyse und Vergasung von Tannin in einem dafür geeigneten Teststand durchgeführt. Ziel dieser Untersuchungen ist es, den Einfluss der einstellbaren Betriebsparameter, wie Prozesstemperatur, Feuchte des Brennstoffes und stöchiometrisches Luftverhältnis, auf die Mengen und Zusammensetzung des produzierten Synthesegases zu ermitteln. In AP 4 werden die Unterschiede zwischen Pyrolyse/Vergasung von Tannin-Schäumen und Holz herausgearbeitet. Zuletzt werden in AP 5, basierend auf den Ergebnissen der vorangegangenen Arbeitspakete die optimalen Betriebsparameter zur Vergasung von Tannin-Schäumen im BioSyn-Reaktor ermittelt.
Ergebnisdarstellung
Pyrolyse und Vergasung von Tanninschäumen Die experimentellen Untersuchungen ergaben, dass sich Tanninschäume bei der Pyrolyse ähnlich wie Holzhackschnitzel verhalten und ähnlichen flüssige, feste und gasförmige Produkte produzieren. Daher wird postuliert, dass sich Tanninschäume auch bei der Vergasung ähnlich wie Holz verhalten. Lediglich die Schwefelkomponenten, die in Tanninschäumen enthalten sind, stellen einen Unterschied zu Holz und ein Problem für die Nutzung der Tanninschäume in Pyrolyse und Vergasungsanlagen dar. Sie führen nämlich zu verstärkter Korrosion, vergiften evtl. eingesetzt Kats und müssen aufwendig aus den Abgasen entfernt werden. Der Schwefel in den Tanninschäume stammt von den Sulfonsäuren, die bei der Herstellung der Schäume eingesetzt werden. Fraunhofer ISE empfiehlt, diese Säuren durch schwefelfreie Stoffe zu ersetzten. Bei der Pyrolyse von Tanninschaumpulver wurde beobachtet, dass das Pulver im Reaktor zu einem festen Block zusammensintert. Bei der praktischen Umsetzung könnte dies gravierende Probleme beim Betrieb des Vergasungsreaktors und bei der Handhabung der Produkte verursachen. Daher empfiehlt das Fraunhofer ISE bei der Vergasung von Tanninschaumpulver auf Wirbelschicht-Vergaser zurückzugreifen.

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