Biom2 (Phys. + Therm. Prozesse, 2.VL) Flashcards
Umwandlungspfade für energetische Biomassennutzung: Welche physikalische Prozesse gibt es im Wesentlichen? (3)
Verdichtung
Zerkleinerung
Abpressung
Umwandlungspfade für energetische Biomassennutzung: Physikalische Prozesse wie Verdichtung, Zerkleinerung und Abpressung werden zur Erzeugung welcher Produkte eingesetzt? (3)
Pflanzenöl
Scheitholz, Häcksel etc.
Briketts, Pellets etc. (unser Fokus)
(allgemeine dienen sämtliche physikalische Prozesse eigentlich im späteren zur Nutzung in thermochemischen Prozessen)
Allgemein dienen eigentlich sämtliche physikalische Prozesse dazu Produkte zu erzeugen, die dann in ?(1)? Prozessen genutzt werden können.
So werden Scheitholz, Häcksel, Briketts, Pellets etc. in der ?(2)? eingesetzt.
Pflanzenöle können sowohl in der ?(3)? als auch in der ?(4)? und ?(5)? eingesetzt werden
(1) thermochemischen
(2) Verbrennung
(3) Verbrennung
(4) Vergasung
(5) Verflüssigung, Umesterung
(siehe slide 2)
?? sind mit oder ohne Bindemittel bzw. Presshilfsmittel aus zerkleinerter fester Biomasse gepresste Biobrennstoffe zu verstehen, bei denen es sich meist um ein Schüttgut handelt
–> haben gewöhnlich eine zylindrische Form mit einem Durchmesser von in Europa üblicherweise 6 bzw. 8mm und weisen gebrochene Enden auf (DIN ISO 16559)
Pellets
?? sind mit oder ohne Bindemittel aus zu Partikeln aufgearbeiteter fester organischer Masse gepresste Biobrennstoffe in quaderförmiger oder zylindrischer Form
–> Einheiten bei denen es sich überlicherweise um ein Stückgut handelt
–> gelegentlich kommen auch andere, z.B. achteckige Querschnittsformen vor
Briketts
Pellets –> meist Schüttgut oder Stückgut?
Briketts meist Schüttgut oder Stückgut?
Pellets –> meist Schüttgut
Briketts –> meist Stückgut
Blockfließbild einer Holzpelletproduktion
–> slide 4
…
Holzpelletproduktion
Im ?? will man verschiedene Größen im Hackgut voneinander abtrennen (Klassierung).
Übergrößensieb
Holzpelletproduktion
Im Übergrößensieb will man verschiedene Größen des Hackguts voneinander abtrennen (Klassierung).
Welche Verfahren können hier zur Klassierung bspw. verwendet werden?
Prinzip eines horizontalen Querstrom-Windsichters
–> siehe slide 5
Siebverfahren (Plansiebverfahren, Trommelsiebverfahren, Scheibensiebverfahren, Sternsiebverfahren)
–> siehe slide 6
Erkläre das Prinzip eines horizontalen Querstrom-Windsichters zur Klassierung!
Ein horizontaler Luftstrom wird verwendet um schwergutfreies Material von Schwergut zu trennen.
Schwergutfreies Material wird vom Luftstrom mitgerissen, während schwere Partikel durch den Luftstrom hindurchfallen und als Schwergut aussortiert werden
-> siehe slide 5
(Es gibt allgemein sowohl Querstrom- als auch Gegenstromwindsichter)
Holzpelletproduktion
Plansiebverfahren (Horizontalsieb) zur Klassierung
–> Zunahme der Siebweiten entgegen der Materialflussrichtung.
–> siehe slide 7!!
…
Holzpelletproduktion
Trommelsiebverfahren zur Klassierung
–> Zunahme der Siebweite in Materialflussrichtung
–> siehe slide 7!!
…
Beim Trommelsiebverfahren nimmt die Siebweite in Materialflussrichtung ab.
Wahr/Falsch?
FALSCH
Zunahme der Siebweite in Materialflussrichtung
Beim Plansiebverfahren (Horizontalsieb) nehmen die Siebweiten entgegen der Materialflussrichtung zu.
Wahr/Falsch?
Wahr
Wenn bei der Palettierung Siebe eingesetzt werden, dann würde bspw. beim Plansiebverfahren lediglich ein Sieb verwendet werden, weil nur die groben von den feinen Materialien abgetrennt werden sollen. Genauso würde auch beim Trommelsiebverfahren nur eine Lochgröße verwendet werden mit der das gröbste Material aus der Trommel ausgetragen wird und das feine Material unterhalb der Trommel (also nachdem es durch Löcher hindurch gefallen ist) von Laufbändern abgetragen wird.
…
Holzpelletproduktion
Nachdem das Hackgut durch das Übergrößensieb (Siebverfahren oder Windsichter) klassiert wurde, können die Übergrößen in der ?(1)? verwendet werden, die später für die ?(2)? benötigt wird, während das restliche Gut in den ?(3)? kommt und erneut klassiert wird.
(1) Feuerung
(2) Trocknung
(3) Magnetabscheider und/oder Allmetallabscheider kommt
Holzpelletproduktion
An einem gefällten Baum könnten sich noch Metalle befinden. Diese Metalle würden bei weiteren Zerkleinerungen im späteren Prozessverlauf zu einer erheblichen Beschädigung der eingesetzten Maschinen beitragen.
Aus diesem Grund muss sichergestellt werden, dass keine Metalle im Stoffstrom mehr vorhanden sind.
Dies kann auf zwei Arten sichergestellt werden: ??
Magnetabscheider
und/oder
Allmetallabscheider (mit z.B. Druckluftseparierung)
Magnetabscheider (Klassierung)
Es gibt einen Magnet oberhalb des Förderbandes mit Stoffstrom, über den wiederum selbst ein Förderband läuft.
Die magnetischen Stoffe im Stoffstrom auf dem unteren Förderband werden vom Magneten angezogen und aufgrund des oberen Förderbandes (um den Magneten) abtransportiert und neben dem Förderband mit Stoffstrom herabgelassen und aufgesammelt. Auf dem Förderband mit Stoffstrom verbleibt das Fe-Metall-freie Material.
–> siehe slide 8!!
…
Allmetallabscheider (mit Druckluftseparierung) (Klassierung)
Sobald ein Metalldetektor ein Metallstück im Stoffstrom detektiert, steuert er z.B. ein nachgelagertes Ausblas-System an.
Da die Wegstrecke und Laufgeschwindigkeit des Stoffstroms bekannt ist, kann der Druckstoß des Ausblas-Systems relativ genau angesteuert werden.
Der Druckstoß stößt dann die Metallverunreinigungen aus dem Material heraus.
–> Es kann natürlich vorkommen, dass direkt neben den Metallverunreinigungen auch ein nicht-metallischer Partikel ist, welcher dann ebenfalls mit angestoßen wird.
–> siehe slide 8
…
Holzpelletproduktion
Nach der erneuten Klassierung im Metallabscheider kommt das überbleibende Material in die ?(1)?, welche mithilfe der ?(2)? vollzogen wird. Zur ?(2)? können wiederum die zuvor aussortierten ?(3)? oder ggf. auch die zuvor bei der ?(4)? abgetrennte ?(5)? als Brennstoff genutzt werden.
(1) Trocknung
(2) Feuerung
(3) Übergrößen
(4) Entrindung
(5) Rinde
–> siehe Ablaufschema nochmal auf slide 7
Holzpelletproduktion
Nach der Trocknung gelangt das Material in ein ?(1)?.
Es kann auch sein, dass der Prozess der Holzpelletierung erst hier beginnt, nur dann muss eine ständige Anlieferung und Ablagerung der ?(2)? erfolgen.
(1) Trockenspanlager
(2) Hobelspäne
Holzpelletproduktion
Nach der Trockenspanlagerung kommt die ?(1)?.
Hier werden Mühlen genutzt. Diese kommen meist dann zum Einsatz, wenn die Zielkorngröße im Bereich von weniger als ?(2)? liegt.
Je nach Ausgangsmaterial und Verwendungszeck werden unterschiedliche Prinzipien angewendet: ?(3)? oder ?(4)?
(1) Trockenvermahlung
(2) 10mm
(3) Die Schlagzerkleinerung (bei Hammermühlen)
(4) Die schneidende Zerkleinerung (bei Schneidmühlen)
Holzpelletproduktion - Trockenvermahlung - Schneidmühle (schneidende Zerkleinerung)
Das (getrocknete) Material wird über ein Förderband in die Schneidmühle hineingegeben und bewegt sich dann in der Schneidemühle.
Es gibt an den Armen befestigte Schneidewerkezeuge. Dieses Schneidewerkzeug läuft nicht direkt am Boden/Außenhülle lang, sondern bewahrt einen gewissen Abstand. Dieser Abstand definiert im Wesentlichen dann die gewünschte ?(1)?. Der Abstand kann entsprechend vorab eingestellt werden.
Der jeweilige Arm treibt das Material vor sich her und schneidet es entsprechend mit dem Schneidewerkzeug ab. Im unteren Teil der Schneidemühle befindet sich eine Art Matrix, durch die das Material hindurchfällt, sobald es klein genug geschnitten ist. Ist es noch nicht klein genug bleibt es in der Mühle und wird vom nächsten Arm bearbeitet.
(1) Zielkorngröße
–> siehe slide 10!
Holzpelletproduktion - Trockenvermahlung - Hammermühle (Schlagzerkleinerung)
Das (getrocknete) Material wird über ein Förderband in die Hammermühle hineingegeben und bewegt sich dann darin.
Es liegt hier keine schneidende, sondern eine schlagende Zerkleinerung vor.
Die Hammer laufen auf der Matrix unten lang und schlagen das Material durch die Matrix hindurch.
Wenn das Material durch einen Hammer noch nicht ausreichend zerkleinert wurde, um durch die Matrix hindurchgeschlagen zu werden, bleibt es in der Mühle und wird vom nächsten Hammer weiter bearbeitet.
–> siehe slide 10
…