REDOX-Holzgaskraftwerk

www.redox-vergaser.com

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

Die Vorteile des EU weit patentgeschützten „ REDOX –  Festbett – Gleichstrom – Reduktionsvergaser mit interner Zirkulation zur Erzeugung eines teerfreien Holzgases aus Biomasse – Hackgut für die motorische  Nutzung zur Produktion von  Strom & Wärme „

• Beim thermochemischen Vergasungsprozess der vollständigen Reduktionsvergasung werden nur soviel Holzgas aus dem Hackgut produziert, als Pyrolysegas 2 – stufig verbrannt mit den Oxidationsprodukten reduziert werden

• 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 teerfreies Holzgas, das mit dem trockenen Reinigungsverfahren der „ Entstaubung „, 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 97 % Brennstoffnutzungsgrad (Abgaswärme – Nutzung des BHKW im KD-Trockner) > 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, Entstaubung, Kühlung > bzw. Trocknung des Hackgutes im KD-Trockner mit der restlichen Abluftwärme, Motorenheizkraftwerk zur Erzeugung von Ökostrom & Biowärme

Die besonderen Vorteile der Reduktionsvergasung im autothermen, durcklosen2 – Zonen Festbett – Gegenstrom  – & 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 EU – 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 (Entstaubung, 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. 15 % 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 dieserEnergie  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.  15 % ( siehe Diagramm )

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 Doppelklappenschleuse, Luft – Sauerstoff – Ringeindüsung, beweglicher Wannenrost mit Entaschungseinrichtung

• Holzgas – Fackelanlage beim Start, Abfahren und Störungen

• die standardmäßige Entstaubung von Asche und Kohlenstaub mit der erforderlichen  Sicherheitstechnik

• die kontinuierliche Gaskühlung mit Abwärmenutzung zur KD – Hackguttrocknung

• das Motorheizkraftwerk mit Gasmotor und Schaltschrank für Netzparallelbetrieb zur Erzeugung von Ökostrom und Biowärme

Projektrealisierung unter EU-weiten Patentschutz!

• Die Innovation des in 24 EU – Länder erteilten Patentschutz des 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
  Brennstoffnutzung aus Holz von über 97 % (Nutzung der BHKW – Abgaswärme für den KD – Trockner) 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.  250 KW el ( elektrisch ) und 450 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 Einhaltung der Umwelt- & Klimaschutzziele!

• Beitrag zur Forderung der 20:20:20 EU – Klimaschutzziele bis 2020

• Pariser Weltklimavertrag von 2016 bis 2030 zur Reduktion der CO2 Treibhausgasemissionen – + 2°C Reduktion der Klimaerwärmung

• Ausstieg aus der Atomkraft- & Kohlekraftwerke und  Einstieg in Erneuerbare Energie!

• zum Ziel für 100 % Erneuerbre Energie (Energieautarkie)