Die Hydrothermale Carbonisierung (HTC) ist ein chemischphysikalisches Verfahren, bei dem pflanzliche Biomasse in einer wässrigen Suspension bei Temperaturen von 180–250°C innerhalb weniger Stunden unter Druck in ein braunkohleartiges Material umgewandelt wird. Aufgrund der Reaktionsbedingungen bieten sich stark wasserhaltige Abfälle und Reststoffe für die Konversion mittels der HTC an. Die hohen Brennwerte und das hervorragende Entwässerungsverhalten der HTC-Biokohlen ermöglichen eine effiziente energetische Nutzung der Ausgangsmaterialien. Im Rahmen eines laufenden BMBF-Vorhabens der Förderlinie FHprofUnd wurde durch die Verfasser eine halbtechnische Versuchsanlage (200 Liter) entwickelt, mit der der HTC-Prozess im kontinuierlichen Betrieb untersucht wird. Nach einer Beschreibung des grundsätzlichen Verfahrenskonzeptes werden erste Ergebnisse der kontinuierlichen Prozessführung im Vergleich mit bisherigen Laborversuchen am Beispiel organischer Industriereststoffe vorgestellt. Daran anschließend werden die Vor- und Nachteile der kontinuierlichen Carbonisierung von Klärschlämmen im Vergleich mit flankierenden Batch-Versuchen erläutert. Abschließend wird auf die spezifischen Energieverbräuche der Konversion, die für die großtechnische Umsetzung besonders relevant sind, sowie deren Optimierungspotenzial eingegangen.
The hydrothermal carbonization (HTC) is a chemicalphysical process wherein the biomass of vegetal origin is converted into a lignite-like material. Only a few hours in an aqueous suspension at temperatures of 180–250°C and under pressure are needed for the transformation. Because of these reaction conditions highly aqueous wastes and residues are well suited materials for the HTC-process. The high calorific values of HTC Biochar enable efficient energy use of primary materials. A basic advantage is seen in the excellent dewatering properties of these biocoals. As part of an ongoing project by the BMBF a semi-industrial scale system was developed (200 liters) by the authors. There the HTC process is examined in a continuous process. After a description of the basic process concept first results of the continuous process are presented. These are compared with previous laboratory results on the example of organic industrial wastes. Further detailed results of continuous carbonizations of sewage sludge and flanking batch studies are presented. The final issues to be worked on in the technical implementation are the specific energy consumption of the conversion and its potential for optimization.
DOI: | https://doi.org/10.37307/j.1863-9763.2012.12.06 |
Lizenz: | ESV-Lizenz |
ISSN: | 1863-9763 |
Ausgabe / Jahr: | 12 / 2012 |
Veröffentlicht: | 2012-12-17 |
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