Direkt beheizte Retortenverfahren oder Spulgasverfahren
Bei der Verkohlung in direkt beheizten Retorten nach dem Spulgasverfahren wird ein inertes heiBes Spulgas — meist Abgase aus der Verbrennung der entstehenden Pyrolysegase — durch die Schuttung von Kohlgut geleitet. Hierbei wird das Holz erwarmt und getrocknet. Das Spulgas mischt sich dabei mit den Wasserdampfbru — den und den freigesetzten Pyrolysegasen. Der Heizwert des Spulgases wird dabei entscheidend durch den Wassergehalt des Kohlgutes beeinflusst. Um eine kontinu — ierliche Verbrennung des Gasgemisches sicher zu stellen, ist deshalb in der Regel zusatzlich eine Gaswasche erforderlich.
Insgesamt sind unterschiedliche technische Umsetzungen dieses Verfahrens moglich, die nachfolgend dargestellt werden.
Reichert-Retorte. Bei der Reichert-Retorte handelt es sich um einen Batch — Prozess, bei dem mehrere Retorten im Verbund betrieben werden, um einen konti — nuierlichen Anfall an brennbarem Pyrolysegas zu erreichen (Abb. 12.17). Bei — spielsweise werden bei einer derzeit in Deutschland in Betrieb befindlichen Anlage sieben parallel geschaltete Retorten betrieben. Die Kapazitat dieser Anlage liegt bei ca. 25 000 t/a Holzkohle.
Der Produktionsverlauf beginnt mit der Befullung der Retorte mit grobstucki — gem Holz mit Kantenlangen idealerweise zwischen 10 und 40 cm. Die Beheizung des Reaktors erfolgt uber die Zugabe von heiBen Gasen, die in Gaserhitzern unter der Nutzung von Holzgas als Brennstoff erzeugt wurden. Durch den quasi — kontinuierlichen Betrieb wird gewahrleistet, dass immer ausreichend Holzgas zur Warmerzeugung vorhanden ist, um auf den Einsatz zusatzlicher Energietrager
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Gasuberschuss
Abb. 12.17 Industrielle Holzkohleherstellung mit der Reichert-Retorte (schematische Dar — stellung nach /12-35/)
weitgehend verzichten zu konnen. Zusatzlich wird eine separate Vortrockung des Holzes realisiert; dazu wird ebenfalls Holzgas als Energiequelle genutzt. Das bei diesem Prozess entstehende Holzgas wird abgekuhlt und die anfallenden Konden- sate, der sogenannte Rohholzessig, zur Erzeugung von Essigsaure und Flussig- aromen genutzt. Die entstehenden Teere werden bei diesem Verfahren ebenfalls abgezogen und zur Prozessdampferzeugung verwendet.
Die Vorteile dieses Verfahrens liegen in der Flexibilitat bei der Stuckigkeit des Holzes und der Moglichkeit der Separation der entstehenden Flussigkeiten. Ein wesentlicher Nachteil ist der relativ hohe Energiebedarf des Prozesses, weil die Kreislaufgase zur Gewinnung des Rohholzessigs abgekuhlt und dann wieder kom — plett aufgeheizt werden mussen. Allerdings reichen die entstehenden Holzgase bei einer mittleren Einsatzstofffeuchte von 18 % aus, um sowohl die Verkohlung als auch die Trocknung ohne Einsatz fossiler Brennstoffe betreiben zu konnen.
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SIFIC-Prozess. Beim SIFIC-Prozess handelt es sich um eine kontinuierlich be- triebene Spulgas-Retorte. Die Anlage besteht aus einer rohrformigen Karbonisati — onseinheit, in die das vorgetrocknete stuckige Kohlgut von oben uber eine Schleu — se eingebracht wird (Abb. 12.18). Das im unteren Drittel zutretende Spulgas stromt im Gegenstrom durch das abwarts wandernde Kohlgut. Das Gasgemisch aus Spul — und Pyrolysegas wird am Reaktorkopf abgezogen, gewaschen und an — schlieBend verbrannt. Der SIFIC-Prozess kann mit und ohne Gewinnung von Pyro — lyseol betrieben werden /12-43/.
CISR-Lambiotte-Retorte. Nach dem gleichen Prinzip wie der SIFIC-Prozess arbeiten kleinere Spulgasretorten, die als CISR-Lambiotte-Retorte bezeichnet wer — den /12-32/. Dabei wird auf eine aufwandige Pyrolysegasaufbereitung verzichtet. Aber auch hier darf fur eine sichere Verbrennung der Wassergehalt des Kohlgutes ca. 23 % nicht ubersteigen. Die Verbrennung des Gasgemisches muss genau kon — trolliert werden, damit der Sauerstoffanteil im Spulgas nicht zu hoch wird. Andern — falls erfolgt eine Uberhitzung der Retorte bzw. die Verbrennung eines unnotig groBen Teils des Kohlgutes.