Katalytische, hydrothermale Hochdruckvergasung

Technologie zur Umsetzung der katalytischen, hydrothermalen Hochdruckvergasung (überkritisch)

für Entsorgung und Herstellung von synthetischem Erdgas SNG und Rückgewinnung von Phosphor, Ammoniumsalze, etc. aus wässrigen Biomassen und wässrigen Abfallstoffen

Nach der Aufbereitung und Zerkleinerung des Feeds (wässrige Biomasse, wässrige Abfallstoffe) in einen pumpfähigen Zustand gelangt dieser mittels Hochdruckpumpe in einen ersten Wärmeübertrager, wobei der Feed auf rund 300-360°C bei einem Betriebsdruck von 250-350bar erhitzt wird. Dabei verflüssigen sich die Feststoffanteile im Feed. Im nachfolgenden Salzabscheider wird der Feed thermisch nochmals auf max. 400-450°C angehoben. Unter diesen Bedingungen werden die anorganischen Anteile in einer Salzsole (Nährstoffe) ausgefällt und aus dem System ausgeschleust. Aus der Salzsole können Nährstoffe wie Phosphat etc. zurückgewonnen und einem neuen Verwendungszweck zugeführt werden.

Der flüssige Hauptfeed wird danach durch einen katalytischen Reaktor geführt. Darin erfolgt im überkritischem Bereich von 360-420 °C bei einem Betriebsdruck von 250-350bar die Biomassenvergasung resp. die Methanisierung.

Anschliessend wird der Feed zur Energie-Rekuperation eingesetzt. Am Ende des Prozesses wird das Gas-, Flüssiggemisch weiter gekühlt und im Phasentrenner in Biogas und Wasser aufgetrennt. Das Biogas kann mit geringem Aufwand in Biomethan in Erdgasnetz-Qualität aufgearbeitet werden. Ein Teil des Gases wird für die Heisslufterzeugung und den Betrieb des Salzabscheiders mittels Gasbrenner eingesetzt, der die notwendige Prozessenergie für den Gesamtprozess liefert. Das Wasser ist soweit sauber, dass es nach vorgängiger Analyse ohne weiteren Behandlungsschritt an die Umwelt oder in die Kläranlage abgegeben werden kann.

Die herausragenden Vorteile dieser Technologie:

  • Wässrige Biomassen und Abfälle werden innert weniger Minuten in Biogas/Methangas, Nährstoffe und sauberes Wasser aufgetrennt
  • Die Technologie ist für die Entsorgung wie auch Energierückgewinnung geeignet
  • Das Verfahren erzielt einen sehr hohen energetischen Wirkungsgrad von 60% und höher.
  • Nebst der Energierückgewinnung in Form von Biogas/Methan können aus der Salzsole noch vorhandene Nährstoffe wie Phosphat und Mineralien zurückgewonnen werden und der Kreislaufwirtschaft zurückgeführt werden.

KASAG hat zusammen mit dem PSI die weltweit einzigartige Pilotanlage Hydropilot mit einem Scale-up von 110 gebaut. Es bestehen industrielle Anlagenkonzepte für Pilot- und Industrieanlagen für folgende Feed-Massenströme:

Typen                                Feed

HTG-DM-Pilot                   bis max. 200kg/h

HTG-DM-500                    200 – 500 kg/h

HTG-DM-1000                  500 - 1000kg/h

Versuche – Sie möchten dieses innovative Verfahren für Ihren Feed (wässrigen Biomassen und wässrige Abfallstoffe) testen? Hierzu stehen die Versuchsanlagen Konti-C (1kg/h) oder Hydropilot (bis max. 110 kg/h) am Paul Scherrer Institut zur Verfügung.

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