Energie aus Biomasse: Thermo-chemische Konversion
Gespeichert in:
| Weitere Verfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
[2024]
|
| Ausgabe: | 4. Auflage |
| Schriftenreihe: | Energie aus Biomasse
Band 2 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XIX, 1141 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783658412159 |
Internformat
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VIII
INHALTSUEBERSICHT
INHALTSVERZEIL
1
EINLEITUNG
UND 2
MARTIN KALTSCHMI
1.1 DEFINITION YY
1.2 AUFBAU
TYPI
1.3 WANDLUNGSR.
1.3.1
THER
1.3.2
PHYS
1.3.3
BUEX]
1.4 AUFBAU
UND
1.4.1 GEBI
1.4.2 GEBI
1.4.3
GEBI
UMV
1.4.4
GEBI
1.4.5 GEBI
1.4.6 GEBI
1.4.7 GEBI
1.4.8 GEBI
LITERATUR
2
BRENNSTOFFZUSAN
DANIEL KUPTZ, ISA
2.1 CHEMISCH-S
2.1.1 HAUI
2.1.2
NEB(
2.1.3 SPUR
2.1.4 BRER
2.2 BRENNSTOFFTI
2.2.1
WAS:
2.2.2 ASCL
2.2.3 HEIZ
BAND
2 - THERMO-CHEMISCHE
KONVERSION
1
EINLEITUNG
UND ZIELSETZUNG
2
BRENNSTOFFZUSAMMENSETZUNG
UND -EIGENSCHAFTEN
3
GRUNDLAGEN
DER THERMO-CHEMISCHEN UMWANDLUNG
4
EINORDNUNG
DER THERMO-CHEMISCHEN UMWANDLUNGSVERFAHREN
5
VOLLSTAENDIGE
THERMO-CHEMISCHE UMWANDLUNGSVERFAHREN (VERBRENNUNG)
6
VERFAHREN
DER GASERZEUGUNG IN DER GASATMOSPHAERE
7
PYROLYSEVERFAHREN
8
HYDROTHERMALE
VERFAHREN
9
SYNTHESE-
UND WEITERVERARBEITUNGSVERFAHREN
BAND
3 - BIOCHEMISCHE UND PHYSIKALISCH-CHEMISCHE KONVERSION
1
EINLEITUNG
UND ZIELSETZUNG
2
CHEMISCHE
GRUNDLAGEN DES BIOMASSEAUFBAUS
3
GRUNDLAGEN
BIOCHEMISCHER
KONVERSIONEN
4 BIOETHANOLERZEUGUNG
5
BIOGASERZEUGUNG
6
WEITERE
FERMENTATIVE PROZESSE
7
ERZEUGUNG
PFLANZENOEL-BASIERTER KRAFTSTOFFE
INHALTSVERZEICHNIS
ICHT
G)
1
EINLEITUNG
UND ZIELSETZUNG
1
MARTIN
KALTSCHMITT, HERMANN HOFBAUER UND VOLKER LENZ
1.1
DEFINITION
YYBIOMASSE"
2
1.2
AUFBAU
TYPISCHER BEREITSTELLUNGSKETTEN
3
1.3
WANDLUNGSMOEGLICHKEITEN
IN END- BZW. NUTZENERGIE 5
1.3.1
THERMO-CHEMISCHE UMWANDLUNG
6
1.3.2
PHYSIKALISCH-CHEMISCHE UMWANDLUNG
7
1.3.3
BIOCHEMISCHE UMWANDLUNG
8
1.4
AUFBAU UND ABGRENZUNGEN 9
1.4.1
GEBIET YYBRENNSTOFFZUSAMMENSETZUNG UND -EIGENSCHAFTEN" 14
1.4.2 GEBIET YYGRUNDLAGEN DER THERMO-CHEMISCHEN UMWANDLUNG" .
14
1.4.3 GEBIET YYEINORDNUNG DER THERMO-CHEMISCHEN
UMWANDLUNGSVERFAHREN" 15
1.4.4
GEBIET YYVERBRENNUNG" 15
1.4.5
GEBIET YYGASERZEUGUNG" 16
1.4.6
GEBIET YYSCHNELLE UND LANGSAME PYROLYSE"
17
1.4.7
GEBIET YYHYDROTHERMALE UMWANDLUNG"
17
1.4.8
GEBIET YYSYNTHESEN"
18
LITERATUR
18
2
BRENNSTOFFZUSAMMENSETZUNG UND -EIGENSCHAFTEN 19
DANIEL
KUPTZ, ISABEL HOEFER-SANNING UND HANS HARTMANN
2.1 CHEMISCH-STOFFLICHE BRENNSTOFFEIGENSCHAFTEN 26
2.1.1
HAUPTELEMENTE
27
2.1.2
NEBENELEMENTE
33
2.1.3
SPURENELEMENTE 48
2.1.4
BRENNSTOFFINDIZES 60
2.2
BRENNSTOFFTECHNISCHE
EIGENSCHAFTEN 65
2.2.1
WASSERGEHALT 65
2.2.2
ASCHEGEHALT 68
2.2.3
HEIZWERT UND BRENNWERT
72
IX
X
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZELCHNIT
2.2.4
FLUECHTIGE
BESTANDTEILE
77
4 EINO
2.2.5
ASCHEERWEICHUNGSVERHALTEN
77
MARTIN
2.3
PHYSIKALISCH-MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN
80
4.1
2.3.1
FORM UND
STUECKIGKEIT
81
4.2
2.3.2
PARTIKELGROESSENVERTEILUNG
83
4.3
2.3.3
FEINANTEIL
85
LITERATUR2
2.3.4
PARTIKELGROESSENVERTEILUNG
VON PELLET-AUSGANGSMATERIAL
86
.4[JI
2.3.5
ABRIEBFESTIGKEIT
87
5
V
2.3.6
FLIESSEIGENSCHAFTEN
UND
BRUECKENBILDUNGSNEIGUNG
88
ROM
2.3.7
LAGERDICHTE
91
JOH.
2.3.8
LAGERVOLUMEN
93
THEMSE
.
2.3.9
ROHDICHTE
98
VOLKE!
2.3.10
ENERGIEDICHTE
99
5.1
F`'
2.3.11
BRENNSTOFFMENGENABSCHAETZUNG
100
2.4
GENORMTE
BRENNSTOFFANFORDERUNGEN
104
. 6.3
LITERATUR
116
YY6
YY
3
GRUNDLAGEN
DER THERMO-CHEMISCHEN
UMWANDLUNG
123
MARTIN
KALTSCHMITT, MARVIN
SCHERZINGER UND HERMANN
HOFBAUER
3.1
PHASE
YYAUFHEIZUNG"
128
(
2;
.
3.1.1
AUFHEIZUNG
(GASATMOSPHAERE)
129
6.5.
3.1.2
AUFHEIZUNG
(HYDROTHERMALE
ATMOSPHAERE)
132
3.2
PHASE
YYZERSETZUNG"
134
3.2.1
PYROLYTISCHE
ZERSETZUNG (GASATMOSPHAERE)
135
3.2.1.1
ZERSETZUNGSEFFEKTE
UND -MECHANISMEN
137
3.2.1.2
PRODUKTE UND
PRODUKTVERTEILUNG
142
3.2.2
HYDROLYTISCHE
ZERSETZUNG (HYDROTHERMALE
ATMOSPHAERE)
146
3.2.2.1 ZERSETZUNGSEFFEKTE
UND -MECHANISMEN
149
3.2.2.2
PRODUKTE UND PRODUKTVERTEILUNG
152
3.3
PHASE
YYVERGASUNG"
155
3.3.1
VERGASUNG (GASATMOSPHAERE)
157
3.3.1.1
VERGASUNGSREAKTIONEN
158
3.3.1.2
VERGASUNGSMEDIEN UND
VERGASUNGSPRODUKTE
162
OFB
3.3.2
VERGASUNG (HYDROTHERMALE
ATMOSPHAERE)
166
3.3.2.1
VERGASUNGSREAKTIONEN
168
3.3.2.2
PRODUKTE UND PRODUKTVERTEILUNG
170
3.4
PHASE
YYOXIDATION"
173
LITERATUR
174
INHALTSVERZEICHNIS
XI
4
EINORDNUNG
DER
THERMO-CHEMISCHEN UMWANDLUNGSVERFAHREN
181
MARTIN KALTSCHMITT,
MARVIN SCHERZINGER, ULF NEULING
UND HERMANN HOFBAUER
4.1 BEGRIFFSDEFINITIONEN
181
4.2
PROZESSCHARAKTERISIERUNG
187
4.3
PROZESSVERGLEICH
192
LITERATUR
198
5
VOLLSTAENDIGE
THERMO-CHEMISCHE
UMWANDLUNGSVERFAHREN
(VERBRENNUNG) . 199
ROMAN ADAM, SEBASTIAN FENDT,
MATTHIAS GADERER, MARKUS GOELLES,
JOHANNES HAIMERL, HANS HARTMANN,
HERMANN HOFBAUER, ISABEL HOEFER-SANNING,
THERESA HUELSMANN, MARTIN KALTSCHMITT,
FRERICH KEIL, DANIEL KUPTZ,
VOLKER
LENZ, THERESA SIEGMUND UND HARTMUT SPLIETHOFF
5.1 CHEMISCHE
GRUNDLAGEN
200
5.1.1
HAUPTELEMENTE
202
5.1.1.1
GRUNDLAGEN DER KINETIK
203
5.1.1.2
VOLLSTAENDIGE
OXIDATION
210
5.1.1.3
UNVOLLSTAENDIGE OXIDATION
212
5.1.2
NEBENELEMENTE
243
5.1.2.1
STICKSTOFF
243
5.1.2.2
SCHWEFEL
UND CHLOR
256
5.1.2.3
WEITERE
NEBENELEMENTE
264
5.1.3
SPURENELEMENTE
283
5.1.3.1
BILDUNGSMECHANISMEN
283
5.1.3.2
BEEINFLUSSUNG
DER REAKTIONEN
287
5.1.4
FESTE (UND FLUESSIGE)
REAKTIONSPRODUKTE
288
5.1.4.1
EINORDNUNG UND
UNTERTEILUNG
288
5.1.4.2
VERBRENNUNGSRUECKSTAENDE IN DER
KONVERSIONSANLAGE
293
5.1.4.3 VERBRENNUNGSRUECKSTAENDE
IM ABGAS
311
5.1.4.4 BEEINFLUSSUNG
DER AUSTRAGSPFADE
323
5.1.4.5
VERWERTUNG UND
ENTSORGUNG FESTER
VERBRENNUNGSRUECKSTAENDE
339
5.2
VERFAHRENSTECHNISCHE
GRUNDLAGEN
352
5.2.1
ANFORDERUNGEN AUS
SICHT DES VERBRENNUNGSABLAUFS
353
5.2.2 RESULTIERENDE
KONSTRUKTIVE ANFORDERUNGEN
360
5.2.3
AUSWIRKUNGEN
AUF DIE EMISSIONEN
366
5.2.4
VERBRENNUNGSRECHNUNG,
ADIABATE VERBRENNUNGSTEMPERATUR
UND
TAUPUNKTTEMPERATUR
368
5.2.5
UNTERSCHIEDE
VON HAND- UND AUTOMATISCH
BESCHICKTEN
FEUERUNGEN 378
5.3 HANDBESCHICKTE FEUERUNGSANLAGEN
380
5.3.1
FEUERUNGSPRINZIPIEN
382
5.3.2
EINZELRAUMFEUERSTAETTEN
386
5.3.3
ERWEITERTE EINZELRAUMFEUERSTAETTEN
402
NIS
77
77
80
81
83
85
86
87
88
91
93
98
99
00
04
16
23
28
29
32
34
35
37
42
46
49
52
55
57
58
62
66
68
70
73
74
XII
INHALTSVERZEICHNIS
INHAITSVERZEIELDDLT
5.3.4
HANDBESCHICKTE
ZENTRALHEIZUNGSKESSEL
405
5.3.5
INTEGRATION IN
HAEUSLICHE
ENERGIESYSTEME
410
5.3.6
REGELUNG
HANDBESCHICKTER
FEUERUNGSANLAGEN
420
5.4
AUTOMATISCH
BESCHICKTE
FEUERUNGEN
428
5.4.1
SYSTEMATIK
429
5.4.2
FEUERUNGEN
KLEINER UND
MITTLERER THERMISCHER
LEISTUNG
441
5.4.2.1
FESTBETTFEUERUNGEN
KLEINER
LEISTUNG IM
HAEUSLICHEN
BEREICH
442
5.4.2.2
FESTBETTFEUERUNGEN
IM MITTLEREN
LEISTUNGSBEREICH
448
5.4.2.3
SICHERHEITSTECHNISCHE
ASPEKTE
461
5.4.2.4
REGELUNG
464
5.4.2.5
WAERMEUEBERTRAGER
479
5.4.2.6
SYSTEMDIMENSIONIERUNG
UND -INTEGRATION
486
5.4.3
GROSSFEUERUNGSANLAGEN
493
5.4.3.1
FESTBETTFEUERUNGEN
493
5.4.3.2
WIRBELSCHICHTFEUERUNGEN
499
5.4.3.3
STAUBFEUERUNGEN
514
5.5
ABGASREINIGUNG
527
5.5.1
STAUBABSCHEIDUNG
530
5.5.1.1
GRUNDPRINZIPIEN
532
5.5.1.2
TECHNISCHE
UMSETZUNG
535
5.5.2
ABSCHEIDUNG
UNVERBRANNTER
KOHLENSTOFFHALTIGER
GASFOERMIGER
KOMPONENTEN
556
5.5.3
STICKSTOFFOXIDMINDERUNG
557
5.5.4
HC1- UND SO2-MINDERUNG
563
5.5.5
REDUKTION
VON
DIOXINEN UND
FURANEN
567
5.5.6
ABGASKONDENSATION
568
5.6
STROMERZEUGUNG
577
5.6.1
GRUNDLAGEN
577
5.6.2
WASSERDAMPFKRAFTPROZESSE
MIT
STROEMUNGSMASCHINEN
(TURBINEN)
. 591
5.6.3
WASSERDAMPFKRAFTPROZESSE
MIT
VERDRAENGERMASCHINE
601
5.6.4
ORGANIC-RANKINE-PROZESS
608
5.6.5
STIRLING-MOTOR-PROZESSE
616
5.6.6
DIREKT
GEFEUERTE
GASMOTOREN- UND
GASTURBINENPROZESSE
621
5.6.7
INDIREKT
GEFEUERTER
GASTURBINENPROZESS
626
5.6.8
THERMOELEKTRISCHE
GENERATOREN
632
LITERATUR
632
6
VE
FLORIAN
MARTIN.
6.1
6.14.
6412
6.1.3.
6.2
6
6
6.3
NIS
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
'05
6
VERFAHREN
DER
GASERZEUGUNG IN
DER
GASATMOSPHAERE
669
'10
FLORIAN BENEDIKT, SABINE FLECK, JOSEF FUCHS, HERMANN
HOFBAUER,
YY
20
MARTIN
KALTSCHMITT, FRERICH KEIL UND
MARCO KLEMM
'28
6.1
CHEMISCHE
GRUNDLAGEN
671
29
6.1.1 VERGASUNGSREAKTIONEN
673
41
6.1.2 TEERDEFINITION, -KLASSIFIKATION UND -MESSUNG
681
6.1.3
WEITERE UNERWUENSCHTE PRODUKTGASKOMPONENTEN
688
42
6.2
VERFAHRENSTECHNISCHE
GRUNDLAGEN 691
48
6.2.1 VERGASUNGSMITTEL
691
61
6.2.2 PROZESSWAERMEBEREITSTELLUNG
693
64
6.2.3
ERFORDERLICHE BETRIEBSBEDINGUNGEN
693
79
6.2.4 GASERZEUGERTYPEN 694
86
6.3 GASERZEUGUNGSTECHNIK 696
93
6.3.1 FESTBETT-GASERZEUGER
696
93
6.3.2 WIRBELSCHICHT-GASERZEUGER
706
99
6.3.3 FLUGSTROM-GASERZEUGUNG
718
14
6.3.4 MEHRSTUFIGE VERFAHREN 721
27
6.4
PRODUKTE
DER GASERZEUGUNG 726
30
6.4.1 HAUPTKOMPONENTEN
727
32
6.4.2
VERUNREINIGUNGEN 736
35
6.5
GASREINIGUNGSTECHNIK
745
6.5.1
ANFORDERUNGEN AN DIE GASREINHEIT
746
56
6.5.2 PARTIKELENTFERNUNG
751
57
6.5.3 TEERENTFERNUNG 756
63
6.5.4 FEINGASREINIGUNG 763
67
6.6
GASNUTZUNG
SOPTIONEN 765
68
6.6.1
WAERMEBEREITSTELLUNG
766
77
6.6.2 STROMERZEUGUNG/KWK
769
77
6.6.2.1
STROMERZEUGUNG MIT EXTERNER VERBRENNUNG 769
91
6.6.2.2 STROMERZEUGUNG
MIT INTERNER VERBRENNUNG 772
11
6.6.3
WASSERSTOFFBEREITSTELLUNG
783
18
LITERATUR
788
16
21
7 PYROLYSEVERFAHREN
803
26
JOERN APPELT, MARTIN KALTSCHMITT, FRERICH KEIL, DIETRICH MEIER UND
32
CHRISTOPH
PFEIFER
32
7.1
CHEMISCHE
GRUNDLAGEN
804
7.1.1
ZERSETZUNGSMECHANISMEN
806
7.1.2
KINETISCHE BETRACHTUNGEN 822
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
7.2
VERFAHRENSTECHNISCHE
GRUNDLAGEN
7.2.1
PRINZIPIEN
7.2.2
AUFREINIGUNG/AUFBEREITUNG DER
PYROLYSEPRODUKTE
7.2.2.1 FESTE
PRODUKTE
7.2.2.2
FLUESSIGE
PRODUKTE
7.2.2.3
GASFOERMIGE
PRODUKTE
833
834
841
842
844
852
8.5
HYDROTH
8.5.1
8.5.2
8.5.3
N
8.5.4
V
LITERATUR
. .
. .
7.3
LANGSAME
PYROLYSE
852
7.3.1
TORREFIZIERUNG
853
9
SYNTHESE-
UND
7.3.1.1
TECHNIK
857
STEFAN
BUBE,
H
7.3.1.2
PRODUKTE
864
ULF
NEULING,
STE
7.3.2
VERKOHLUNG
865
9.1
SYNTHESEG
7.3.2.1
TECHNIK
865
9.1.1
S
7.3.2.2
PRODUKTE
877
9.1.2
RE'
7.4
SCHNELLE
PYROLYSE
880
9.2
SYNTHESEG:
7.4.1
TECHNIK 881
9.2.1
A
7.4.2
PRODUKTE UND DEREN
NUTZUNG 891
9.2.2
REF
LITERATUR
895
9.2.3
KO
9.3
SYNTHESEN
:
8
HYDROTHERMALE VERFAHREN
917
9.3.1
M
FR&L&IC
VOGEL
9.3.2
FISC
8.1
CHEMISCHE
GRUNDLAGEN
920
9.3.3
ME
8.1.1
THERMODYNAMIK UND
PHASENVERHALTEN
920
9.3.4
8.1.2
HYDROTHERMALE
UMWANDLUNGSPFADE
8.1.3
HAUPTREAKTIONEN
922
924
9.3.5
D
9
.
4
WETERYER
8.1.4
ABBAUKINETIK
934
9.4.1 HY
8.2
VERFAHRENSTECHNISCHE
GRUNDLAGEN
935
9.4.2
ALK
8.2.1
KONDITIONIERUNG
NASSER BIOMASSEN
935
9.43
8.2.2
FOERDERUNG VON
BIOMASSESUSPENSIONEN
938
9.4.4
YY
8.2.3
MATERIALAUSWAHL UND
KORROSIONSSCHUTZ
940
9.5
UPGRADING
8.2.4
WAERMEEINTRAG UND -AUSTRAG
945
9-5.1
8.2.5
PRODUKTAUSTRAG UND PHASENTRENNUNG
947
9.5.2D
8.3
HYDROTHERMALE
CARBONISIERUNG (HTC)
950
9.5.3
8.3.1
HAUPTEINFLUSSPARAMETER
951
9.6 PP?
8.3.2
PRODUKTEIGENSCHAFTEN UND -NUTZUNG
954
9.64
;
8.3.3
NEBENPRODUKTE 957
9.6.2
8.3.4
VERFAHREN
UND ANLAGEN 959
?0:4
8.4
HYDROTHERMALE
VERFLUESSIGUNG (HTL)
966
XTE
8.4.1
HAUPTEINFLUSSPARAMETER
967
8.4.2
PRODUKTEIGENSCHAFTEN
UND -NUTZUNG
972
STICHWORTVE
HUME
8.4.3
NEBENPRODUKTE 975
8.4.4
VERFAHREN
UND ANLAGEN
976
HNIS
INHALTSVERZEICHNIS
XV
833
834
841
842
844
B52
B52
B53
857
864
B65
365
377
380
381
391
195
YY
20
120
22
24
34
35
35
38
40
45
47
50
5J
54
57
59
56
57
12
15
76
8.5
HYDROTHERMALE
GASERZEUGUNG (HTG)
985
8.5.1
HAUPTEINFLUSSPARAMETER
986
8.5.2
PRODUKTEIGENSCHAFTEN
UND -NUTZUNG
992
8.5.3
NEBENPRODUKTE
993
8.5.4
VERFAHREN UND
ANLAGEN
994
LITERATUR
1000
9
SYNTHESE-
UND
WEITERVERARBEITUNGSVERFAHREN
1011
STEFAN
BUBE, HERMANN
HOFBAUER, MARTIN KALTSCHMITT, MARCO KLEMM,
ULF NEULING, STEFFEN VOSS UND TJERK ZITSCHER
9.1 SYNTHESEGASEIGENSCHAFTEN
1013
9.1.1
STOECHIOMETRISCHE ZUSAMMENSETZUNG
1013
9.1.2
REINHEITSANFORDERUNGEN
1014
9.2
SYNTHESEGASERZEUGUNG
1016
9.2.1
AUSGANGSSTOFFE
1019
9.2.2
REFORMIERUNGSPROZESSE
1023
9.2.3
KONDITIONIERUNGSPROZESSE
1028
9.3
SYNTHESEN
1033
9.3.1
METHAN-SYNTHESE
1034
9.3.2
FISCHER-TROPSCH-SYNTHESE
1042
9.3.3
METHANOL-SYNTHESE
1054
9.3.4
GEMISCHTE
ALKOHOL-SYNTHESE
1063
9.3.5
DME-SYNTHESE
1066
9.4
WEITERVERARBEITUNG
1069
9.4.1
HYDROCRACKEN
1069
9.4.2
ALKOHOL ZU
KOHLENWASSERSTOFFEN
1070
9.4.3
METHANOL-TEILDEHYDRATISIERUNG
1075
9.4.4
OME-PROZESSE
1076
9.5
UPGRADING
1078
9.5.1
HYDRIERUNG
1078
9.5.2
HYDROISOMERISIERUNG
1079
9.5.3
DESTILLATION
/ REKTIFIKATION
1080
9.6
PROZESSBEISPIELE
1084
9.6.1
BIO-SNG UEBER BIOMASSE-GASERZEUGUNG
1084
9.6.2
FT-KRAFTSTOFFE UEBER BIOMASSE-GASERZEUGUNG
1087
9.6.3
METHANOL-TO-HYDROCARBONS AUS DER
BIOGASREFORMIERUNG
1089
LITERATUR
1092
STICHWORTVERZEICHNIS
1101 |
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