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VergRestWert: Thermische Vergasung minderwertiger Reststoffe zur Produktion von Wertstoffen & Energie

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Das Projekt untersuchte die Wechselwirkung zwischen K-Feldspat, einem alternativen Bettmaterial, und der Asche aus verschiedenen biogenen Reststoffen. Ein tieferes Verständnis der zugrunde liegenden Aschechemie hat für den effektiven Einsatz verschiedenster biogener Reststoffe eine erhebliche Bedeutung. Im Projekt konnte festgestellt werden, dass K-Feldspat hauptsächlich über eine Kalzium-Substitution des Kaliums im K-Feldspat interagiert, während sich phosphorreiche Aschen als äußere Schicht ablagern und nur wenige direkte Interaktionen mit dem Bettmaterial selbst aufweisen. Das Zusetzen von phosphorreichem Hühnermist zu Weizenstroh als Brennstoff reduzierte die Neigung zur Agglomeration, indem es den Schmelzpunkt der gebildeten Asche erhöhte und auch die Wechselwirkungen vom Oberflächenbereich des Bettmaterials auf die Ascheschicht verlagerte. Die Ergebnisse zeigen daher, dass der Aschegehalt kein guter Indikator für aschebedingte Probleme ist, sondern eine Kenntnis der zugrunde liegenden Aschechemie von wesentlicher Bedeutung ist.

Katalytische Aktivitätsstudien zeigten, dass die katalytische Aktivität des K-Feldspats hinsichtlich der Wassergas-Shift-Reaktion während der Interaktion mit Biomasseasche verbessert wurde. Eine höhere Menge an Asche im Brennstoff beschleunigte die Aktivierung des Bettmaterials. Die durchgeführten Gaserzeugungsversuche zeigten, dass die Zusammensetzung des Produktgases von der katalytischen Aktivität des Bettmaterials und dem Aschengehalt im Brennstoff beeinflusst wird. Ebenso konnte gezeigt werden, dass inaktive Bettmaterialien bei der Gaserzeugung aschereicher biogener Reststoffe aktiviert werden und eine ähnliche katalytische Wirkung wie bei katalytisch aktiven Bettmaterialien erreicht werden kann. Während der Gaserzeugungsversuche führte der hohe Aschegehalt der Brennstoffe allerdings zu Problemen, weshalb der Aschegehalt bei einer industriellen Auslegung einer besonderen Bedeutung zukommen muss.

Zusammenfassend zeigte dieses Projekt, dass K-Feldspat als alternatives Bettmaterial eingesetzt werden kann, da es, im Vergleich zum industriell eingesetzten Quarzsand zu weniger Interaktionen zwischen Asche und Bettmaterial kommt und somit zu weniger Schmelzenbildung und Agglomeration. Ebenfalls war es möglich mittels der Brennstoffasche das inaktive K-Feldspat für die Gaserzeugung zu aktivieren.