Das Deutsche BiomasseForschungsZentrum (DBFZ) hat einen Laborvergaser in den experimentellen Dauerbetrieb überführt, der neuartige Untersuchungen von Vorgängen im Bereich der thermochemischen Umwandlung von Biomasse in Festbetten ermöglicht. Mit der Anlage ist es möglich, eine breitere wissenschaftliche Grundlage für die Weiterentwicklung der Biomassevergasung zu legen. Auch für reduktive Prozesse in Verbrennungen und Pyrolyse können Informationen zugänglich gemacht werden.
Zur Untersuchung der Vorgänge in der Biomassevergasung existiert eine Vielzahl von experimentellen Möglichkeiten, mit denen entweder die Vorgänge an einzelnen Partikeln untersucht oder das komplette, kontinuierliche Verfahren im Technikumsmaßstab nachgestellt werden kann. Kaum vorhanden sind bisher jedoch Anlagen, welche die Interaktionen in einem Biomassefestbett (Schüttung, Haufwerk) während der thermochemischen Umwandlung zugänglich machen, ohne durch die Vorgaben eines konkreten Prozesses und die Erfordernisse kontinuierlichen Anlagenbetriebs in ihren Möglichkeiten begrenzt zu sein.
Die neue Versuchsanlage des DBFZ ist darauf konzipiert, die Lücke zwischen Grundlagenforschung und der Anwendung zu schließen. Dazu erfolgt die Umsetzung einzelner Füllungen im 100 mm bis 500 mm langen Probenraum im diskontinuierlichen Betrieb. Innerhalb der Brennstoffschüttung können dabei kontinuierlich axiale und radiale Temperaturprofile aufgenommen werden. Weiterhin sind eine kontinuierliche Messung der Gaszusammensetzung und eine Beprobung der Kondensate möglich. Eine Aufnahme der Massenänderung der Probe über die Reaktionszeit hinweg gewährleistet eine Korrelation zwischen Brennstoffumsatz, Temperaturen und Gasqualität. Der diskontinuierliche Versuchsbetrieb ermöglicht durch die zeitliche Auflösung der Teilprozesse Trocknung, Pyrolyse, Reduktion und Oxidation wesentlich detailliertere Betrachtungen als bei kontinuierlichen Anlagen. Unter den Versuchsbedingungen des Laborvergasers stellen der anwendbare Betriebsdruck von bis 20 bar und die Möglichkeit, sowohl Luft, Wasserdampf, O2, CO2, als auch relativ frei wählbare Gasmischungen als Vergasungsmittel einzusetzen, eine Besonderheit dar.
Der Laborvergaser am DBFZ soll zur Untersuchung der grundlegenden Vorgänge der thermochemischen Umwandlung in Schüttungen, der Bewertung der Eignung von Brennstoffen sowie zur Basisdatenermittlung für die verfahrenstechnische Auslegung dienen. Damit soll nicht nur die wissenschaftliche Durchdringung der Biomassevergasung neuen Schwung bekommen, auch für die Weiterentwicklung der Pyrolyse und des Pyrolyse- und Vergasungsteils von Verbrennungen werden neue Impulse erwartet.
Veröffentlicht von: Magdalena Esterer, Klaus Esterer