Die Konditionierung des Synthesegases ist ein wichtiges Bindeglied zwischen der Gaserzeugung und der Verwertung beispielsweise im Blockheizkraftwerk. Die Behandlung des Gases wird auf die Reinheitsanforderungen der nachfolgenden Prozesse maßgeschneidert.

Das im AHT-Doppelfeuer-Reaktor erzeugte bereits sehr saubere Gas kann in thermischen Prozessen auch ohne Aufbereitung eingesetzt werden. Eine einfache Reinigung des Gases mittels Heißgasfilter ist je nach Anwendung ebenfalls möglich.

Ist eine sehr hohe Gasreinheit erforderlich (wie zum Beispiel <20mg/Nm3), durchläuft das erzeugte Synthesegas in der Gaskonditionierung eine kombinierte Nassgaswäsche und -kühlung. Im letzten Reinigungsschritt werden dann in einem nachgeschalteten, speziell entwickelten Nass-Elektrofilter die restlichen störenden Aerosole entfernt.

Das bietet die Möglichkeit zur Nutzung des gereinigten Gases in Öfen und Blockheizkraftwerken. Die hohe Gasreinheit gewährleistet einen betriebssicheren Gastransport über weite Strecken und eine hocheffiziente Verwertung im BHKW. Das gereinigte Gas ist auch die Grundlage für weitere Prozesse wie Gas-Verflüssigung oder andere chemische Prozesse.

AHT Gaskonditionierung

Vorteil

Wirkung

  • Hohe Gasreinheit
  • Kombination von trockener und nasser Gasreinigung
  • betriebssicherer Gastransport über weite Strecken
  • hocheffiziente Verwertung im BHKW
  • höchste Wirkungsgrade
  • Entfernung von Schadstoffen wie z.B. Schwefel, Chlor
  • Verschiedene Reinigungsverfahren sind kombinierbar
  • Individuell an den Grad der Verunreinigungen und die Kundenspezifikationen ausgelegtes Anlagenkonzept

Gaskühlung und -waschung

Obwohl das erzeugte Synthesegas – bedingt durch den AHT-Prozess – schon sehr rein ist, enthält es geringe Teer- und Ascheanteile. In der nassen Gaskonditionierung wird es abgekühlt und unerwünschte Nebenprodukte werden entfernt.

Im Einzelnen sind dies folgende Schritte:

  • Im Zyklonabscheider werden Staubpartikel entfernt. Das Produktgas wird in einen zirkulierenden Strom gezwungen, so dass die Fliehkräfte ein Abscheiden der Partikel bedingen.
  • Im Heißgasfilter werden Stäube zuverlässig entfernt – das vereinfacht die Wartung und den Betrieb der Anlagen.
  • Im Gasvorkühler wird das Gas mit Wasser besprüht, wodurch die Temperatur gesenkt wird. Staubpartikel werden aus dem Gas gebunden und ausgewaschen.
  • Im Gaswäscher wird das Waschwasser in kleinste Wassertropfen (ca. 1 µm) zerstäubt, an denen sich Partikel anlagern können, um sie anschließend zu entfernen.
  • Im Gashauptkühler wird das Gas im Gegenstrom nochmals mit Wasser besprüht, das zur Vergrößerung der aktiven Oberfläche durch Füllkörper geleitet wird. Feinste Schmutzpartikel und wasserlösliche Stoffe werden durch Wassertropfen gebunden.
  • Im elektrostatischen Abscheider (Elektrofilter) werden feinste Aerosole durch ein elektrisches Feld von Sprühelektroden abgeleitet und verbleiben im Waschwasser.
  • Im Kaltgaswärmetauscher wird das Gas weiter abgekühlt, so dass noch im Gas befindliches Wasser und Teer auskondensieren. Der geschlossene sekundäre Kaltwasserkreislauf, wird durch eine Kompressionskälteanlage gekühlt.

Auch andere unerwünschte Verunreinigungen wie z.B. Natrium, Kalium und Schwefel können so entfernt werden. In weiteren Standardanwendungen werden diese im Waschwasser ausgefällt oder neutralisiert. Das Resultat ist nun ein sauberes Synthesegas zur weiteren Verwendung.

AHT Kernkompetenz: Konditionierung des Synthesegases

Ist eine sehr hohe Gasreinheit erforderlich, durchläuft das erzeugte Synthesegas in der Gaskonditionierung eine kombinierte Nassgaswäsche und -kühlung. Im letzten Reinigungsschritt werden dann in einem nachgeschalteten, speziell entwickelten Nass-Elektrofilter die restlichen störenden Aerosole entfernt. Das bietet die Möglichkeit zur Nutzung des gereinigten Gases in Öfen und Blockheizkraftwerken.

Waschwasseraufbereitung

Damit das Waschwasser im Kreislauf betrieben werden kann, werden je nach Verschmutzung Flockungsmittel in das Waschwasser dosiert, sodass sich suspendierte Stoffe aus dem Wasser lösen lassen. Ein Flockungshilfsmittel führt dazu, dass die Partikel zu größeren Flocken agglomerieren. Dieses Wasser-Flocken-Gemisch wird von unten in den Flotationsbehälter/-tank gepumpt. Die in das Wasser-Flocken-Gemisch gelöste Luft löst sich bei Eintritt in den Flotationstank und treibt die Flocken an die Oberfläche, wo diese mit einem Oberflächenräumer abgeschoben werden und in entsprechende Behälter eingebracht werden. Dies ermöglicht eine hocheffiziente Abtrennung von Feststoffen aus dem Wasser ohne Einsatz von Filtern. Diese Schlämme können nun entsorgt oder dem Gaserzeugungsprozess wieder zugeführt werden.

Um das Waschwasser in der Gasaufbereitungsanlage wiederzuverwenden, muss dieses gereinigt und gekühlt werden. Die Wasseraufbereitung besteht aus vier Funktionseinheiten:

  • Flockungsmitteldosieranlage
  • Druckentspannungs-Flotationsanlagen mit gelöster Luft
  • Wärmerückgewinnung

Das gereinigte Wasser läuft über einen Rand nach unten ab und wird durch einen Waschwasser-Wärmetauscher gepumpt, um die Wärme in einen Niedertemperaturkreislauf zurückzuführen. Diese Niedertemperatur-Wärme kann für die Trocknung des Einsatzmaterials verwendet werden.

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