II. REDOX – Holzgaskraftwerk        Siehe  www.redox-vergaser.com

Die Entwicklung eines neuen Weges der thermochemischen Holzvergaser –
Technologie  nach dem Reduktionsverfahren, die vollständige – 2 – stufige Gasreduktion, die Ära einer neuen Generation der Holzvergasung ist mit erfolgreichen Funktion & Betriebstest abgeschlossen.

Die Serienproduktion des REDOX – Vergasers im integriereten Holzgaskraftwerk wird gerade aufgenommen, um der großen Nachfrage für Ökostrom aus Holz  nachkommen zu können.

Die Vorteile des zum Patent- und Gebrauchsmuster geschützten

REDOX -  Festbett – Gleichstrom – Reduktionsvergaser mit interner
Zirkulation zur Erzeugung eines nahezu teerfreien Holzgases aus Biomasse für die motorische  Nutzung zur Produktion von  Strom & Wärme „

  • Beim thermochemischen Vergasungsprozess der vollständigen Reduktionsvergasung werden im begrenzten Umfang nur soviel Holzgas aus dem Hackgut produziert, als Pyrolysegas 2 – stufig verbrannt mit den Oxidationsprodukten reduziert werden können.
  • Hierbei wird das Gasgemisch aus Pyrolysegas und Vergasungsmittel durch die interne Zirkulation der Injektorwirkung in der Oxidationszone vollständig verbrannt bzw. zu den Oxidationsprodukte CO2 und H2O  aufgespalten, um diese in der Reduktionszone des Holzkohlenglutstockes im großräumigen Wannenrost  wieder vollständig zu CO und H2 zu reduzieren.
  • Durch die chemische Reinigung ( Quench ) bzw. Aufspaltung der Kohlenwasserstoffketten ( Teere ) bei hohen Temperaturen in der  Oxidationszone entsteht ein nahezu teerfreies Holzgas, das mit dem trockenen Reinigungsverfahren der „ Heißgasfiltration „, also ohne Mehraufwand  für eine  Gaswäsche und Entsorgung von  Pyrolyserückständen, behandelt wird.
  • Das REDOX – Holzgaskraftwerkverfahren zeichnet sich durch
    >   hohe Leistungsfähigkeit und  Nutzungsgrad für Strom & Wärme von über
    87 % Brennstoffnutzungsgrad aus
    >   hohe Wirtschaftlichkeit bei  geringer Investition und weniger Aufwand bei
    gleicher Leistung  im Vergleich  zu KWK – Anlagen wie Dampfkessel / Turbine,
    ORC, Stirling
    >   einfache kompakte servicefreundliche Bauweise des REDOX – Vergaser in
    3 – Einheiten befestigt  auf einem Stahlgerüst, Heißgasfiltration, Kühlung
    >   bzw.  Trocknung des Hackgutes im KD – Trockner mit der Abluftwärme,
    Motorenheizkraftwerk zur Erzeugung  von Ökostrom & Biowärme

Die besonderen Vorteile der Reduktionsvergasung im autothermen, durcklosen
2 – Zonen Festbett – Gleichstromvergaser sind:

  • die Optimierung der Wechselwirkung zwischen Oxidation und Reduktion bzw. der katalytischen und thermischen komplexen Gasbildungsprozesse im Holzvergaser wie die Boudouardische  – Wassergas  – und Methan – Gleichgewichte,  die durch die interne Zirkulation der Pyrolysegase die gleichmäßige Temperaturverteilung,  den vollständigen Ablauf der Reaktionen und die ausreichende Verweildauer zur Gasreduktion unterstützen, sodass nahezu keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe  bzw. Teerdestillate
    anfallen.
  • die Gasbildungsprozesse erfolgen im verhältnismäßig kleinen Vergaserraum, wobei  im Unterdruckbetrieb nur soviel Holz unterstöchiometriesch verbrannt wird als gleichzeitig Holzgas erzeugt und im Gasmotor zu  Ökostrom & Wärme erzeugt werden kann.
  • Die Neuheit im patentgeschützten REDOX – Vergaser sind die in einem Reaktor ” ALL – IN – ONE” gemeinsam in 2 – Stufen ablaufenden thermochemischen Vorgänge der Vergasungsprozesse, in dem einerseits im Gegenstrom  die aufsteigenden Pyrolysegase über Seitenkanäle durch die Injektorwirkung der Diffusordüsen abgesaugt, vermischt mit Vergasungsmittel in die Oxidationszone eingeblasen, hierbei die Teerdestillate der Pyrolysegase bei hohen Temperaturen bis 1.200 °C gecrackt werden und anderseits im Gleichstrom die entstehenden  Oxidationsprodukte ( CO2, H2O ) über die sich stets neubildende glühende Holzkohle im großräumigen Wannenrost  ( Reduktionszone ) zur vollständigen Reduktion ( CO, H2 )  geführt werden.
  • Das hierbei nahezu teerfrei erzeugte Holzgas wird kontinuierlich im Unterdruck je nach Vorgabe der Leistung über die Gasbehandlungsstrecke (Heißgasfiltration, Kühlung) abgesaugt und vom Gasmotor zur Strom- und Wärmeerzeugung verwertet.

Die Voraussetzung einer autothermen Holzvergasung

Der Ablauf der Vergasung – Prozessvorgänge verlangt für die Einstellung der thermochemischen Gleichgewichte frisches gasreiches getrocknetes Holz von max. 20 % Feuchte, um autotherm durch Teiloxidation  Energie erzeugen zu können.

Die Energiegewinnung durch Teiloxidation (exotherm) erfolgt:
C + O2  = CO2 oder C + ½ O2 = CO
bzw.  CxHy +  ( x + ¼ y ) O2  = x CO2 + ½ y H2O

Mit Hilfe dieser Energie  werden folgende thermochemischen Gleichgewichte eingestellt:

1. Boudouardische Gleichgewicht ( endotherm ):  C + CO2  = 2 CO

2. Wassergas Gleichgewicht (endotherm):
C + H2O = CO + H2  oder  2 CO + H2O = CO2 + H2
bzw.  CxHy  + H2O   =  x CO  * ( x + ½ y ) H2

3.  Methan Gleichgewicht ( exotherm ):  C + 2 H2  = CH4

Die Anforderungen an die Holzvergasungsprozesse  für eine gute Gasqualität und Quantität sind daher die Beherrschung von Einflussgrößen wichtiger Parameter im Reaktor wie -
+    der gleichmäßige, vollständige Ablauf der Reaktionen
+    die ausreichende Verweildauer der Gase in den Reaktionszonen
+    die Temperaturverteilung im Reaktor je nach Verfahren und
Betriebsbedingungen, die im REDOX – Gleichstrom – Reduktionsvergaser erfüllt  werden

Die Holzvergasung auf der Grundlage der vollständigen Reduktion verlangt zur Erfüllung der allgemeinen Anforderungen für eine gute Gasqualität die sorgfältige Aufbereitung des Vergaserbrennstoffes:
>   durchschnittliche Stückgröße von 30 – 70 mm ( gesiebt ), Feinanteil unter 2 %
>   die Holzfeuchte von max.  20 % ( siehe Diagramm )

Das REDOX – Holzgaskraftwerk

Die Umsetzung der Prozessketten eines ganzheitlichen Vergasungssystems ist das Produkt eines Holzgaskraftwerkes,  in dem im Wesentlichen zur Lösung der Anforderungen folgende Anlagenkomponenten integriert sind:

  • kontinuierliche Brennstoffaufbereitung aus groben Hackgut  (  Hacken, Sieben )
  • kontinuierliche Hackguttrocknung unter der Nutzung der anfallenden Abluftwärme aus dem Holzgaskraftwerksystem im KD – Trockner
  • die kontinuierliche Beschickung des Vergasers mit seinen Einrichtungen  der
    Doppelschieberschleuse, Luft – Sauerstoff – Ringeindüsung,
    beweglicher Wannenrost mit Entaschungseinrichtung
  • Holzgas – Fackelanlage beim Start, Abfahren und Störungen
  • die Heißgasfiltration zur Holzgasreinigung mit erprobten Keramikfilterkerzen und der erforderliche  Sicherheitstechnik
  • die kontinuierliche Gaskühlung mit Abwärmenutzung zur Hackguttrocknung
  • das Motorheizkraftwerk mit Gasmotor und Schaltschrank für Netzparallelbetrieb zur Erzeugung von Ökostrom und Biowärme

Redox Holzgas Kraftwerk System

Projektrealisierung – Produktion – Vertrieb
hat bereits begonnen !

  • Die Innovation des Patent- und Gebrauchmuster geschützten REDOX – Holzvergaser ist mit dem erfolgreichen Test des ” ALL – IN – ONE – 2 stufigen vollständigen Reduktionsvergasung von Hackgut und dem KD – Trockner zum Trocknen des Vergaserbrennstoffes Hackgut abgeschlossen .
  • Zur Gewährleistung eines autothermen -  störungsfreien Betriebes wird jedes  REDOX – Holzgaskraftwerk prinzipiell mit dem vollautomatisch –  prozess-gesteuerten KD – Trockner ( kontinuierlichen Rundsilo – Durchlauftrockner ) zum Trocknen des Vergaserbrennstoffes mit der Niedertemperatur – Restwärme aus dem Betrieb ausgestattet.
  • Für alle übrigen Prozessketten kommen die Anlagenkomponenten zum Einsatz, die den nationalem und intermationalen grundlegenden Sicherheits-standards und Gesundheitsanforderungen EU – Normen entsprechen.
  • Das effiziente REDOX – KWK – Energiesystem ermöglicht die maximale
    Vergaserbrennstoff – Nutzung aus Holz von über 87 % Nutzungsgrad und erzielt mit dem Energiegewinn der 2 – stufigen Verbrennung der teerreichen Pyrolysegase und Entfall der Entsorgung der Pyrolyserückstände wegen  geringerer  Investitionen und Betriebskosten mit einer geplanten Leistung von ca.  220 KW el ( elektrisch ) und 400 KW th ( thermisch ) inkl. der Holzgas – Kühl-Wärmeleistung -  im Vergleich zu den anderen bekannten Pyrolysevergasern - einen höheren Betriebsgewinn.
  • siehe Wirtschaftlichkeitsbetrachtung  – www.redox-vergaser.com

Die Lösung & Chance für die Umwelt – Forderungen!

  • -zum Ausstieg aus der Atomkraft & Einstieg in Erneuerbare Energie!
  • -zum Beitrag mit dem Ziel zu 100 % Erneuerbre Energie und
  • -gleichzeitige Forderung zur CO2 – Reduktion wegen des Klimawandels durch die Treibhausgasemissionen