Grundlæggende processer i biomasseforgasning (BIOG)

Projektrapporten fokuserer på sammenhængen mellem koksreaktivitet, askeagglomering og sintring samt gas sammensætningen under de komplekse omgivelser der eksisterer i en cirkulerende fluid bed forgasser, hvor der forgasses biomasse (strå, træ, tørv).

Projektbeskrivelse
Delprojekt 1: Askeopførsel ved forgasningsprocesser. Med henblik på at bidrage til problemløsninger, arbejdes der hen mod en dybere forståelse af askeopførsel og forgasningsegenskaber ved forgasning af biobrændsler i fluid bed anlæg. Arbejdet retter sig mod at undgå agglomerering og bed sintering samt freeboard aflejringer. I samarbejde med VTT Energi, Helsinki, Finland udføres og sammenkædes koordinerede laboratoriedata med resultater, der opnås ved at variere brændsler, bedmaterialer og procesbetingelser i VTT's eksperimentelle atmosfærisk fluid-bed enhed. Der vælges relevante danske brændsler, hvis geografiske oprindelse samt jordbunds- og gødningsforhold varierer. Delprojekt 2: Grundlæggende forståelse af katalyse forgasning. En forbedret grundlæggende forståelse af kaliums dispersion og massetransportprocesser samt påvirkning af forgasningsprocesser søges opnået. For 3-4 aktuelle brændsler søges ved at anvendelse af bl.a. termisk analyse (TGA) samt avancerede analyseteknikker bestemt, hvorledes optimal reaktivitet samt minimal kaliumfrigivelse opnås ved anvendelse af kaliumbaseret katalysatorer i forgasningsprocessen. Modeludtryk for koksomdannelse opstilles, hvori der søges taget højde for katalytiske effekter. Disse udtryk testes efterfølgende på Energiteknik (modellering og test af data fra makro TGA samt procesdata fra totrinsprocessen. Delprojekt 3: Gasrensning. Der lægges vægt på, at der med henblik på at bidrage til opstilling af problemløsninger opnås en forøget grundlæggende viden om de kemiske forhold ved forgasningsprocesserne. Den danske eksperimentelle indsats vil fortrinsvis ligge på analyse af aske, aflejringer og støv (cyklon og varmt filter). En kvalitetsvurdering af restprodukter skal foretages (tungmetaller (f.eks. cadmium) samt flyveaskens gødningsværdi og indhold af alkali)
Resultater

Model forståelsen bygger på en kombination af ligevægtsberegninger af komplekse multicomponent-multifase systemer samt katalytiske brændelsreaktivitet. I systemet indgår gas, faste stoffer og smeltede opløsninger af salte og silikater. Koksforgasningsreaktivitet og askeegenskaber er blevet eksperimentelt undersøgt i en 'bench scale fludised bed' samt ved anvendelse af termisk udstyr og i et højtemperatur lysmikroskop. Ti forskellige danske strå samt kunstigt producerede prøver og katalysatorer er undersøgt. Den vigtigste forskel mellem halmstrå, der synes at bestemme reaktiviteten og sintringstendensen er det beregnede bed-molforhold, gammaKAPPA=SiO2/K2O. Vi foreslår at brændslet har høj agglomereringstendens hvis 2

Key figures

Periode:
1998 - 2000
Bevillingsår:
1998
Egen finansiering:
1,38 mio.
Støttebeløb:
0,90 mio.
Støtteprocent:
40 %
Projektbudget:
2,28 mio.

Kategori

Oprindelig title
Grundlæggende processer i biomasseforgasning (BIOG)
Program
EFP
Fælles overordnet teknologiområde
Bio og affald
Projekttype
Forskning
Journalnummer
1383/98-0003

Kontakt

Kontakperson
Holst Sørensen, Lasse
Adresse
ReaTech
P.O. Box 30
DK-4000 Roskilde, Denmark
Holst Sørensen, Lasse (seniorforsker), 46775932, lhs.reatech@catscience.dk
Øvr. Partnere: Forskningscenter Risø; Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS); Danmarks Tekniske Universitet. Institut for Energiteknik; Elkraft A.m.b.A.; SK Energi