Produktgaseigenschaften
Im vorangegangenen Kapitel sind Vergasungsreaktoren systematisch dargestellt. Die verschiedenartigen Reaktoren sind aufgrund ihrer Bauweise und ihres Funkti — onsprinzips z. T. durch unterschiedliche Reaktionsbedingungen gekennzeichnet, unter denen die Vergasung der biogenen Festbrennstoffe stattfindet. Beispielsweise werden sich in einem Festbettreaktor, wo sich unterschiedliche Reaktionszo — nen mit verschiedenen Temperaturen ausbilden, im Vergleich zu einem Wirbel- schichtreaktor mit einer praktisch idealen Durchmischung im Reaktionsraum, unterschiedliche Reaktionsablaufe einstellen, die sich auf die Produktgaszusammen — setzung auswirken.
Das aus dem Vergasungsreaktor kommende Produktgas besteht im Wesentli — chen aus
— erwunschten brennbaren Gasen wie Wasserstoff (H2), Kohlenstoffmonoxid (CO), Methan (CH4) und ggf. kurzkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen,
— nicht brennbaren Inertgasen wie Wasserdampf (H2O), Kohlenstoffdioxid (CO2) und Stickstoff (N2), die einen Verdunnungseffekt bewirken und
— meist unerwunschten Verunreinigungen (z. B. Grob — und Feinpartikel (d. h. Staub, Asche, ggf. Bettmaterial), Alkalien (uberwiegend Natrium — und Kalium — verbindungen), langkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen (d. h. Teere), Stickstoffverbindungen (d. h. Ammoniak (NH3), Wasserstoff-Kohlenstoff-Stick — stoff-Verbindungen (HCN)), Schwefelverbindungen (d. h. Schwefelwasserstoff (H2S), Kohlenstoff-Sauerstoff-Schwefel-Verbindungen (COS)), Halogenverbin — dungen (d. h. Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF)) und andere).
Die Zusammensetzung des bei der Vergasung von Biomasse erzeugten Produkt — gases hangt von einer Vielzahl unterschiedlicher Faktoren ab. Beispielsweise ist zu erwarten, dass sich bei einem Hochtemperatur-Flugstromreaktor (> 1 200 °C) an — dere Reaktionsgeschwindigkeiten und Gleichgewichte im Vergleich zu einer Wir- belschichtvergasung mit rund 850 °C einstellen. Weiters kann das verwendete Vergasungsmittel und ggf. auch die Art der Biomasse die Gaszusammensetzung und damit auch die Produktgaseigenschaften signifikant beeinflussen. Insgesamt wird die Produktgaszusammensetzung beeinflusst durch
— Art und Menge des Vergasungsmittels (z. B. Luft, Sauerstoff, Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Mischungen davon),
— Art der Warmebereitstellung,
— Bauart des Vergasungsreaktors (Mischungsintensitat von Brennstoff und Verga — sungsmittel, Verweilzeit des Brennstoffs und des Produktgases im Reaktor usw.),
— Vergasungstemperatur,
— Druckverhaltnisse im Vergasungsreaktor,
— Art und Form des Brennstoffs (z. B. StuckgroBe, spezifische Oberflache der Brennstoffteilchen, Feuchtigkeit, chemische Zusammensetzung) und
— Anwesenheit eines Katalysators.
Allgemein gultige Aussagen uber die Produktgaszusammensetzung sind damit kaum moglich. Im Folgenden mussen sich die Ausfuhrungen deshalb notwendi- gerweise auf durchschnittliche Gegebenheiten der Produktgaszusammensetzung beschranken. Aus Vergleichbarkeitsgrunden beziehen sich alle nachfolgenden Volumenangaben auf trockenes Gas im Normzustand (d. h. 1 013 mbar, 0 °C).