RENEWBILITY „Stoffstromanalyse nachhaltige Mobilität im Kontext ...

Institut für Verkehrsforschung
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wird. Beispiele hierfür sind die Vergasung von Schwarzlauge (Nebenprodukt
aus der Papierherstellung), aber auch die Kohlevergasung, wie sie in modernen
Kraftwerken praktiziert wird. Bei Einsatz von biogenen Festbrennstoffen wird
ein sog. mehrstufiges Verfahren erforderlich; hierzu befinden sich zum einen
die Spaltung des Brennstoffes in flüchtige (Pyrolysegas) und feste Bestandteile
(Holzkohle) – Choren®-Verfahren – sowie die Erzeugung von Pyrolyseslurries –
Bioliq®-Pilotanlage – in der Entwicklung. Der Vorteil der Flugstromvergasung ist
damit in der Erzeugung eines praktisch teerfreien Produktgases zu sehen.
Allerdings ist der Anlagenaufwand zur Beherrschung der hohen Temperaturen
sowie zur Aufbereitung des Brennstoffes vergleichsweise hoch
Gasreinigung und -konditionierung
Das bei der Vergasung gebildete Produktgas (sog. Rohgas) kann noch nicht der
Synthese zugeführt werden. Vor allem die empfindlichen Katalysatoren würden
aufgrund der im Rohgas enthaltenen Schadstoffe beeinträchtigt werden und machen
deshalb eine Abscheidung der Schadkomponenten (z. B. Teer, Staub, Alkali-,
Schwefel-, Halogen- und Stickstoffverbindungen) vor der Synthese erforderlich. Zur
Gasreinigung kommen daher u. a. die folgenden Verfahren zum Einsatz /4//9//20/:
Zyklone werden bei der Wirbelschichtvergasung eingesetzt bzw. sind ein essentieller
Bestandteil von zirkulierenden Wirbelschichten und dienen der Grobabscheidung von
Partikeln wie Bettmaterial oder Staub, geringfügig auch von Teer. Sie sind über einen
weiten Temperaturbereich einsetzbar und ihre Technik ist erprobt und kostengünstig.
Filter in Form von Gewebe-, Schüttschicht-, Keramik- und Elektrofiltern erreichen
höhere Abscheidegrade als die Zyklone (bis 99,99 %), sind allerdings auch mit
höheren Investitionskosten verbunden. Es können Partikel sowie teilweise Teere und
Alkalien entfernt werden. Die verschiedenen Filterverfahren unterscheiden sich in den
erreichbaren Abscheidegraden, im technischen Aufwand und damit in den Kosten
sowie im verwendbaren Temperaturbereich.
Sog. „Teercracker“ werden zur thermischen Zersetzung von Teerverbindungen bei
hohen Temperaturen (bis über 1.200 °C) genutzt. Beim „thermischen Cracken“ wird ein
Teil des Rohgases mit Sauerstoff zur Erzeugung der hohen Temperaturen verbrannt.
Bei diesem Verfahren werden bis zu 90 % der Teere umgesetzt.
Nasswäscher dienen zur Abscheidung einer ganzen Reihe von Schadstoffen
(beispielsweise Partikel, Teere, Alkalien, Schwefel-, Halogen- und
Stickstoffverbindungen), die absorptiv gebunden werden. Als Waschmittel werden
Wasser oder organische Lösungsmittel wie Biodiesel (Rapsmethylester, RME)
verwendet. Auch das Selexol- und das Rectisolverfahren (Tieftemperaturwäsche,
kommerzielles Verfahren in der Kohlevergasung) sind an dieser Stelle zu nennen.
Adsorptive Verfahren dienen u. a. zur Schwefelentfernung und werden z. B. als
„Polizeifilter“ verwendet: das Synthesegas muss absolut schwefelfrei sein, weil
Schwefel (in Form von Schwefelwasserstoff H2S) als „Katalysatorgift“ wirkt. Hier
Endbericht, Teil 1
Dezember 2009