Read e-book online Biokohle: Herstellung, Eigenschaften und Verwendung von PDF

By Peter Quicker, Kathrin Weber (eds.)

Biomassekarbonisate (Biokohlen) besitzen signifikant unterschiedliche Eigenschaften, die von den Herstellungsverfahren, Prozessbedingungen und Ausgangssubstraten abhängen. Im Buch sind die technisch verfügbaren Verfahren zur Erzeugung von Biokohle beschrieben und die thermochemischen Prozesse erörtert. Anhand von zahlreichen farbigen Abbildungen sind die Prozesse, Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten veranschaulicht.

Der Fokus des Buches liegt auf den großtechnischen Anwendungen als Energieträger, als Reduktions- oder Aufkohlungsmittel in metallurgischen Verfahren, in Recyclingprozessen oder in Kraft- und Zementwerken. Aber auch die Anwendung von Biomassekarbonisaten in der Landwirtschaft als Bodenhilfsstoff oder in der Tierhaltung ist aufgezeigt.

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Der Ergebnisvergleich zeigt deutlich, dass von einer Übertragung und Verwendung kinetischer Parameter aus der Literatur bei der Planung und Auslegung technischer Anlagen abzuraten ist. Für solche Zwecke sind grundsätzlich eigene Messungen unter den angestrebten Rahmenbedingungen und mit den vorgesehenen Einsatzstoffen durchzuführen. 1. Soweit verfügbar sind jeweils die Gesamt-RG-Konstante kPRIM (blau, gepunktet) und die einzelnen Konstanten für die postulierten Parallelreaktionen zu Gas kGAS (beige), Teeren kTEER (rot) und Karbonisat kBMK (schwarz) dargestellt.

8 Diebold Lede 7 6 Font et al. 5 Antal Baumlin et al. 4 Graham et al. 3 Rath & Staudinger 2 Boroson et al. 1 Fagbemi et al. 0 700 750 800 Caballero et850 al. 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 Temperatur [K] Abb. 15 Reaktionsgeschwindigkeitskonstante der Sekundärreaktionen aus dem bei der Biomassepyrolyse gebildeten Teerkomponenten kSek. Eigene Berechnungen auf Basis publizierter kinetischer Parameter (ko und EA). ) [260] Insgesamt bleibt festzuhalten, dass die kinetische Modellierung der Biomassepyrolyse schon von sehr vielen Forschergruppen mit unterschiedlichsten Ansätzen, Edukten, Versuchsapparaturen und Auswertemechanismen erforscht wurde.

Die Reaktionsmasse, auch Reaktionsgemisch, beschreibt die Gesamtheit der im Reaktor befindlichen Stoffmengen/-massen. 2 26 2 Thermochemische Prozesse zur Herstellung von Biomassekarbonisaten Karbonisatschicht Pyrolysezone Trocknungszone Ausgangszustand Abb. 9 Wärmeströme bei der Biomassepyrolyse zwischen Gasphase und Feststoff sowie inP EMI = Abstrahlung, Q P RAD = Strahnerhalb des Feststoffes. Bezeichnung der Wärmeströme: Q P KONV = Konvektion, Q P KOND = Wärmeleitung, Q P PYRO lung, Q = Wärme der Pyrolysereaktionen, P VERD = Verdampfungswärme Wasser Q Wenn die betrachteten Reaktionen heterogener Art sind – also unter Beteiligung eines Feststoffes stattfinden –, wie es bei der Biomassepyrolyse der Fall ist, müssen neben den eigentlichen thermochemischen Reaktionen auch noch Stoff- und Wärmetransportvorgänge berücksichtigt werden, die erheblichen Einfluss auf den Reaktionsverlauf nehmen können.

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