Teerentstehung und Teerminderung bei allothermer Wirbelschichtvergasung

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Eine zentrale Problematik in der Biomassevergasung ist die Teerbildung, die bei der Abkühlung des Produktgases kondensiert und Ablagerungen verursacht. Im ersten Teil der Dissertation werden die Einflussmöglichkeiten zur Teerminderung bei allothermer, dampfgeblaßener Wirbelschichtvergasung untersucht. Hierbei werden die Betriebsparameter und das Koksinventar der Wirbelschicht sowie die axiale Teerfreisetzung analysiert. Der zweite Teil befasst sich mit der sekundären Teerminderung durch Katalysatoren. Eine Versuchsanlage im Technikumsmaßstab mit einer Feuerungswärmeleistung von maximal 30 kW wurde für die experimentellen Untersuchungen verwendet. Eine Katalyseteststrecke wurde konstruiert, um die Effizienz verschiedener Katalysatoren zur Teerreformierung zu testen. Die relevanten Betriebsparameter, die den Teergehalt im Produktgas beeinflussen, sind Temperatur, Druck und das Verhältnis von Dampf- zu Biomassezugabe (S/B). Messungen wurden in einem Bereich von 750 °C bis 840 °C, 1 bar bis 2,5 bar und S/B=0,8 bis 1,2 durchgeführt. Der Massenanteil an Koks in der Wirbelschicht mindert den Rohteergehalt signifikant. Eine kinetische Konstante zur in-situ Umsetzung des Teers an Koks wird experimentell bestimmt. Zudem zeigt sich, dass der Großteil des Teers in der Übergangszone zwischen Wirbelschicht und Freeboard freigesetzt wird. Neu entwickelte Eisen-Katalysatoren können bis zu 72 % des Teers umsetzen, jedoch bleibt dies hinter den