Analyse und Bewertung ausgewählter zukünftiger ...

KRAFTSTOFFOPTIONEN AUS FESTER BIOMASSE
Tabelle 2-6: Prozessparameter ausgewählter Vergasungsverfahren [19], [20], [122], [143], [152], [190], [216], [244], [272], [273], [283], [286], [287]
20
Reaktorart Bewegtbettvergaser Mehrstufige Vergaser
Typ zirkulierende Zweibett-
Wirbelschicht
Parameter Einheit
zirkulierende Zweibett-
Wirbelschicht
zirkulierende Zweibett-
Wirbelschicht
Flugstrom Pyrolytische Schwelvergasung
/ Flugstrom
Charakteristika
Konzept (Bsp.) TUW / FICFB ECN / MILENA ZSW / AER g KIT / bioliq ® Choren/CarboV ®
Wärmekonzept allotherm allotherm allotherm autotherm
Vergasungsmittel H2OD H2OD H2OD O2 O2
Temperaturniveau °C 800 – 900 850 – 900 600 – 700 1 400 – 1 800 1 200 – 1 400 e
Leistungsbereich b MWBWL 10 – 100 (8) 10 – 500 (0,8) 5 – 50 (0,1) 200 – 1 500 c (140) 40 – 300 c (45)
Kaltgaswirkungsgrad d % 60 – 70 ca. 80 > 70 n. b. n. b.
Brennstoffqualität
Korngröße mm < 20 < 15 < 20 < 2 (Slurry) < 120 x 50 x 30 / < 1 e
Wassergehalt Ma.% 10 – 60 10 – 25 < 30 < 15 10 – 20
Aschegehalt Ma.%wf n. b. a n. b. n. b. 0,4 – 25 < 20 d
Rohgasqualität
CO Vol.% wf 20 – 30 23 – 40 3 – 8 50 – 53 h 39
CO2 Vol.% wf 15 – 25 14 – 25 6 – 13 13 – 19 h 20
CH4 Vol.% wf 8 – 12 9 – 13 10 – 19 0 0
H2 Vol.% wf 27 – 45 21 – 32 65 – 75 27 h – 33 40
H2O Vol.% 23 – 25 35 – 37 51 – 65 19 – 22 h 10
Partikelgehalt g/m³N 10 – 20 n. b. n. b. n. b. n. b.
Teergehalt g/m³N 0,5 – 1,5 f 18 – 46 0,5 – 3,5 0 0
Heizwert MJ/m³N 12 – 16 10 – 12 13 – 16 9,6 h – 10,3 8
a n. b.- nicht bekannt bzw. keine Daten verfügbar, b in Klammern: bislang demonstrierte Leistungsgröße, c die Grenzen des Leistungsbereiches für Flugstromvergaser sind gegenwärtig noch nicht erkennbar;
primär werden für einen technisch-ökonomisch tragfähigen Betrieb > 100 MWBWL erwartet., d auch Vergasungswirkungsgrad: Verhältnis der chemisch gebundenen Enthalpie des Rohgases zur chemisch
gebundenen Enthalpie des Vergasungsstoffes (Basis Hu), e gilt für den Flugstromreaktor selbst, f Einsatz von Olivin als katalytisches Bettmaterial zur Teerreduktion, g Bettmaterial CaO-haltig (z. B. Calcit,
Dolomit) zur katalytischen CO2-Abscheidung (zu CaCO3), zudem Beitrag zur katalytischen Teerreduktion, h gilt für den druckaufgeladenen Betrieb bei ca. 20 bar.