SNG-Versuchsanlage
Die SNG-Versuchsanlage dient der Untersuchung der Herstellung von synthetischem Erdgas (SNG) aus Biomasse. Die Gesamtanlage besteht aus einem Wirbelschichtvergaser, dessen Produktgas in einer Gasreinigungs- und Methanisierungsanlage aufbereitet wird.
Der Vergaser ist als allothermer Wirbelschichtvergaser ausgeführt, der mit Hilfe von überhitztem Dampf als Vergasungsmedium die Biomasse bei ca. 850 °C und bei Drücken von bis zu 5 bar vergast. Als Brennstoff dienen Holz-Pellets, die von oben in den Reformer eingebracht werden. Nach Verlassen des Reformers durchströmt das Produktgas einen Sintermetallfilter, in dem bei Temperaturen von bis zu 850 °C die Abtrennung von ausgetragenem Bettmaterial und Rußpartikeln erfolgt und verschiedene Aspekte der Heißgasreinigung untersucht werden können. Nach der Partikelreinigung wird ein Teilstrom des Gases in die SNG-Strecke geleitet und durchströmt nacheinander folgende Reaktoren zur Aufbereitung und Reinigung des Produktgases:
- Teer-Reaktor (Ni-katalysierte Teerreformierung/-spaltung, 900 °C)
- Chlor-Adsorber (Adsorbentienschüttung, 350 °C)
- Schwefel-Adsorber (Adsorbentienschüttung, 350 °C)
- Methanisierungs-Reaktor (gekühlte Ni-katalysierte Reaktion, 300 °C)
- Kondensator
Nachdem das Produktgas in den ersten drei Reaktoren von Verunreinigungen wie Teeren und Chlor- bzw. Schwefelverbindungen befreit wurde gelangt es in den Methanisierungs-Reaktor. Dieser ist für die Abführung der bei der exothermen Reaktion freiwerdenden Wärme als doppelwandiger Festbett-Rohrreaktor mit Ölkühlung ausgeführt. Anschließend wird das Gas durch Auskondensation von Wasser zum gewünschten roh-SNG aufgereinigt.
An der gesamten Anlage befindet sich eine Vielzahl von Messeinrichtungen, die eine ständige Überwachung der wichtigsten Betriebsparameter Druck, Temperatur und Durchflussmenge ermöglichen. Weiterhin ist die Anlage zur Untersuchung der Gaszusammensetzung mit Messanalytik zur Bestimmung des Wassergehalts im Gas, der Hauptgaskomponenten und von Spurenstoffen (z.B. Schwefelwasserstoffe und Teerverbindungen) ausgestattet.
Ziel ist es, das Verhalten der Katalysatoren und deren Einfluss auf die Reaktionen in 100 h Langzeitversuchen zu untersuchen. Um dies zu realisieren, ist der Versuchsstand mit einer SPS-Steuerung versehen, die kontinuierlich sämtliche Messwerte erfasst und einen automatisierten Betrieb ermöglicht.
Technische Daten:
| Brennstoffleistung | 5 kWth |
| Max. Druck | 5 bar |
| Max. Temperatur | 900 °C |
| Abmessungen | 1,2 x 0,8 x 3,8 m |
Ansprechpartner: Felix Fischer