DGMK-Tagung “Konversion von Biomassen und Kohlen” 9.-11. Mai 2016 in Rotenburg a.d.F. Die Schnellpyrolyse im Rahmen des bioliq-Prozesses N. Dahmen, A. Funke, R. Grandl, Y. Ille, C. Pfitzer, N. Tröger, K. Raffelt J. Sauer, F. Weirich Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Katalyseforschung und –technologie Abstract Am KIT wird der bioliq-Prozess zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen und chemischen Grundstoffen entwickelt. Er basiert auf einem zweistufigen Konzept, in dessen erstem Schritt Biomasse in regional verteilten Anlagen thermisch vorbehandelt wird. Das dabei gewonnene Zwischenprodukt aus einer Anzahl solcher Anlagen wird in einer Großanlage zu Synthesegas und weiter zu Kraftstoffen und chemischen Produkten verarbeitet. Diesem Konzept folgend wurde am KIT eine Pilotanlage errichtet. Als Verfahren für die thermochemische Vorbehandlung der Biomasse wird das Verfahren der Schnell- oder Flashpyrolyse eingesetzt. Einsatzstoff sind Reststoffe der Land- und Forstwirtschaft, die durch variable Zusammensetzung und meist hohe Aschegehalte charakterisiert sind. Ziel ist eine maximale Kondensatausbeute, die mit dem ebenfalls entstehendem Pyrolysekoks zu Bioslurrys (Biosyncrude) als Brennstoff für die nachfolgende Vergasung vermischt wird. Die 2 MW Schnellpyrolyse-Pilotanlage befindet sich seit 2010 im Betrieb und wurde in dieser Zeit mehrfach modifiziert und ergänzt. Als Einsatzstoff wurde in dieser Zeit Weizenstroh eingesetzt. In zweistufiger fraktionierender Kondensation werden Schwelteer und Schwelwasser erhalten. Feststoff (Koks/Asche) wird zuvor durch einen Heißgaszyklon abgeschieden. Typische Ausbeuten liegen bei je 30 Gew.% für die Kondensate und je 20 Gew.% für Feststoff und nicht kondensierbares Gas. Für die Weiterentwicklung des Prozesses wird eine Reihe von Arbeiten durchgeführt, die sich mit der Modellierung von Stoff- und Wärmeübergang im DoppelschneckenMischerreaktor und bei der Kondensation befassen. Bei ersteren werden Modelle zur Beschreibung von Wärmeträger- und Biomassepartikeln (Discrete Element Model) und der Fluiddynamik miteinander kombiniert, um das Verweilzeit-, Mischungs- und Temperaturverhalten zu charakterisieren. Im zweiten Fall wird das am ITTK des KIT entwickelte Programmpaket AerCoDe eingesetzt, um das Kondensationsverhalten und die Bildung von Aerosolen zu beschreiben. Modellmischungen für Pyrolyseöle werden eingesetzt, um experimentelle Daten zu Dampfdrücken und Aktivitätskoeffizienten zu erhalten. In weiteren Arbeiten wird die Verarbeitung der Pyrolyseprodukte zu Brennstoffen für die Vergasung und weitere Anwendungen untersucht. In diesem Zusammenhang wird neue Messtechnik für hoch partikelhaltige Stoffsysteme untersucht und entwickelt, um insbesondere den Wasser- und Feststoffgehalt im laufenden Betrieb messen zu können. Im Technikumstest haben sich dabei Hochfrequenzmessungen mit Mikrowellen bislang gut bewährt.