DGMK-Tagung “Konversion von Biomassen und Kohlen” 9.-11. Mai 2016 in Rotenburg a.d.F. Untersuchungen zum Temperatur- und Konzentrationsfeld in der mechanisch bewegten Festbett-Vergasungsschicht B. Salomo, U. Sénéchal, T. Zschunke Hochschule Zittau/Görlitz, Zittau Abstract Bei der thermochemischen Vergasung von Biomasse zur Bereitstellung von Strom und Wärme kommen in dezentralen Anlagen häufig Festbettreaktoren zum Einsatz. Während die darin ablaufenden physikalischen Vorgänge phänomenologisch und qualitativ hinreichend gut beschrieben werden können, entziehen sie sich häufig aufgrund ihrer Komplexität oft einer genauen quantitativen Beschreibung. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf eine weitere Emissionsminderung in späteren Prozessschritten (z.B. der Verstromung des Produktgases in BHKW) bei Lastwechselfällen oder sich verändernder Biomassezusammensetzung im Betrieb. Während die Gaszusammensetzung und Temperatur des Produktgases am Vergaserende relativ gut messbar sind, ist die Zusammensetzung der Biomasse im Festbett sowie deren Temperatur deutlich aufwändiger ermittelbar. Im Rahmen eines Forschungsprojektes (EFRE, Projektnummer: 100081307) wurde am thermochemischen Versuchsfeld als Teil des Zittauer Kraftwerkslabors der Hochschule Zittau/Görlitz ein Verfahren zur offline-Messung der Biomassezusammensetzung und onlineMessung der Temperatur im Vergaser in Abhängigkeit des Umwandlungsfortschrittes erprobt und angewandt. Dabei werden die Anteile der Flüchtigen, des fixen Kohlenstoffes, des Wassergehaltes sowie der Asche ermittelt, wodurch die verschiedenen Zonen (Trocknungs-, Pyrolyse-, Oxidations- und Reduktionszone) gut sichtbar und quantifizierbar werden. Darüber hinaus können aus den Messergebnissen, unterstützt durch theoretische Modelle und Annahmen, die Verweilzeit sowie die Geschwindigkeit des Bettmaterials abgeschätzt werden. In weiteren Versuchen mit einem variierten Ort der Luftzufuhr lieferte das Verfahren bereits wertvolle Erkenntnisse zum Einfluss dieses Parameters. Das Verfahren und die verwendeten Ansätze und Modelle werden vorgestellt und die Ergebnisse werden anschaulich präsentiert und ausgewertet.
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