УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ГАРМОНИЗАЦИИ И ГАЗИФИКАЦИИ ВЛАЖНОЙ БИОМАССЫ

1. Устройство для термохимической карбонизации и газификации влажной, в особенности водосодержащей и/или сухой, биомассы для изготовления энергоносителя и/или сырьевого носителя посредством реактора (1) карбонизации с подогревом, имеющего закрывающееся входное отверстие (13), в котором биомасса преобразовывается в твердый, наливной или газообразный энергоноситель и/или сырьевой носитель и выводится через закрывающееся выходное отверстие (14) в охлаждаемый резервуар (9), соединенный с реактором (1) карбонизации для временного хранения энергоносителя и/или сырьевого носителя, который соединен с нижестоящим реактором (16) газификации, в котором газ и отходы, такие как зола, отделяются от биомассы, отличающееся следующими признаками:
a) внешняя тепловая энергия (60) подается в реактор (1) карбонизации, который функционально соединен с нагревательным элементом (4), в частности окружен нагревательной рубашкой, и далее тепловая энергия подается, по меньшей мере, от одной установки, в особенности от реактора (16) газификации,
b) энергия охлаждения от второго резервуара или охлаждающего резервуара (9) подается в реактор газификации,
c) влага, в особенности вода, подается во второй резервуар или охлаждающий резервуар (9), чтобы обеспечить почти непрерывный процесс,
d) из реактора (1) карбонизации и/или второго резервуара или охлаждающего резервуара (9), реакционный газ подается в емкость (21) для хранения газа, где реакционный газ повторно подается в реактор (16) газификации.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что влагосодержащая биомасса, принимаемая в реакторе (1) карбонизации, выпаривается под давлением от 5 до 30 бар, предпочтительно под давлением от 15 до 25 бар, в особенности под давлением около 20 бар, и при температуре от 200°C до 1200°C, предпочтительно от 400°С до 800°C, и образуется реакционный газ, который подается прямо или непрямым путем в реактор (16) газификации через трубопровод (30).
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реактор (16) газификации функционирует в температурном диапазоне от 1200°C до 1800°C, предпочтительно от 1000°C до 1400°C, и в процессе работы выделяет тепловую энергию через трубопровод (31), соединяющий реактор (16) газификации и реактор(1) карбонизации.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что циклонный сепаратор (18) и/или газоочистное устройство (20) соединено через трубопровод (22) с реактором (16) газификации, где между циклонным сепаратором (18) и/или газоочистным устройством (20) может обеспечиваться теплообменник, который остужает газ до рабочей температуры теплообменника от 40°C до 80°C или от 50°C до 60°C, и освобожденная в результате энергия повторно подается в систему нагрева и/или в рабочий процесс установки, а тепловая энергия, которая выделятся из теплообменника 40, подается через трубопровод 41 потребителю, такому как система нагрева.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вредные вещества или примеси, которые выделяются в реакторе (1) карбонизации и/или во втором резервуаре или буферной емкости (9), уничтожаются или, по меньшей мере, частично уничтожаются посредством теплового устройства или выводятся.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полученная тепловая энергия или энергия, которая выделяется в реакторе (16) газификации, подается через, по меньшей мере, один трубопровод (32) для управления процессами устройства термохимической карбонизации и газификации или в первый резервуар (1).
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реактор (16) газификации соединен через трубопровод (34) с устройством (36) обработки для проведения процедур и/или дальнейшей обработки угля, полученного в реакторе (16) газификации.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй резервуар (9) и/или реактор (16) газификации соединен через трубопровод (34) с устройством (36) обработки для проведения процедур или дальнейшей обработки угля, полученного в резервуаре (9) и/или в реакторе (16) газификации.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что насыщенный пар получают в реакторе (16) газификации, который соединен через трубопровод, передающий насыщенный пар (42), с потребителем или системой нагрева и/или паровым поршневым двигателем.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реактор (16) газификации соединен через, по меньшей мере, один трубопровод (53) с потребителем или, по меньшей мере, с газовым компрессором и/или газовым двигателем (48).
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реактор (16) газификации и/или второй резервуар (9) может охлаждаться посредством охлаждающего устройства (49), или в каждом случае окружен охлаждающей рубашкой (51, 52), и охлаждающее устройство (49) снабжается охлаждающей водой, где, по меньшей мере, охлаждающая вода из охлаждающей рубашки (51) второго резервуара (9) также подается через трубопровод (54) в реактор (16) газификации.
12. Способ термохимической карбонизации и газификации влажной, в особенности водосодержащей и/или сухой, биомассы для изготовления энергоносителя и/или сырьевого носителя из влагосодержащей и/или сухой биомассы, отличающийся следующими этапами способа:
a) биомасса преобразовывается в реакторе (1) карбонизации посредством внешней тепловой энергии (60) и дальнейшей тепловой энергии, которая подается из установки в реактор (1) карбонизации, в твердый, наливной или газообразный энергоноситель и/или сырьевой носитель;
b) газ, образующийся в реакторе (1) карбонизации, принимает емкость (21) для хранения реакционного газа;
c) реакционный газ, полученный или присутствующий в первом и втором резервуаре, подается прямо или непрямым путем в реактор (16) газификации;
d) по меньшей мере, доля энергии, полученной при способе термохимической карбонизации и газификации влажной, в особенности водосодержащей и/или сухой, биомассы, повторно подается в процесс обработки, в особенности в резервуар (1);
e) уголь, полученный в реакторе (16) газификации, подается в устройство (36) дальнейшей обработки;
f) энергия охлаждения, которой снабжается второй резервуар (9), подается одновременно или впоследствии в охлаждающую рубашку (52) реактора (16) газификации;
g) выделившаяся энергия, выработанная в реакторе (16) газификации, или насыщенный пар подается одному или более потребителю, такому как система нагрева, и/или на паровой поршневой двигатель.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что реакционный газ, выработанный в комплектной установке или в первом резервуаре (1), подается прямо или непрямым путем в циклонный сепаратор (18) и/или в газоочистное устройство (20), затем в осушитель (56), или прямо или непрямым путем через компрессор (58) потребителю (48).