DE102011107621A1 - Preparing and purifying a product gas comprises thermochemical conversion of biomass in a reactor, conducting the produced, pollutant loaded product gas into a main gas treatment step, condensing the unwanted tars and filtering - Google Patents

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Abstract

Preparing and purifying a product gas comprises thermochemical conversion of biomass in a reactor (20), conducting the produced product gas loaded with 100% pollutant load into a main gas treatment step (22), cooling the product gas to condense the unwanted tars as aerosols resulting during the preparation of the product gas, and conducting the purified product gas having 10% of pollutant load, into a filter (24), which is also operated wet and is formed as fibrous deep filters with large depth, i.e. at least 1.5 kg fibers per square of inflow area. Preparing and purifying a product gas comprises thermochemical conversion of biomass in a reactor (20), conducting the produced product gas loaded with 100% pollutant load (dust particles and tars as aerosols) from the thermochemical production and supplying this product gas into a main gas treatment step (22), which works at a wet condition and at least includes an electrostatic precipitator with pre-quench or high performance scrubbers, which can separate at least 95%, preferably at least 98%, of the pollutant load with a diameter of 1mu m, cooling the product gas up to at least its cooling limit temperature of less than 90[deg] C, preferably below 50[deg] C, to condense the unwanted tars as aerosols resulting during the preparation of the product gas; and conducting the purified product gas having 10% of pollutant load, into a filter (24), which is also operated wet and is formed as fibrous deep filters with large depth, i.e. at least 1.5 kg fibers per square of inflow area, and providing in such a way cleaned product gas to a consumer. The product gas is produced by thermochemical conversion of biomass directly or by other methods processed biomass and provides a calorific value sufficient for the further energy conversion. The high performance scrubbers include single or multistage rotation scrubbers, Venturi scrubbers with fixed or adjustable Venturi grooves and/or adjustable groove cross-section, multi Venturi scrubber, disintegrator scrubber and Bayer rider scrubber and further wet scrubbers. An independent claim is also included for the filtering device useful in the above method, where the filter depth with respect to flow velocity is 0.2-20 meters per minute, preferably 2-8 meters per minute, when the filter is wet operated at an operating differential pressure controlled by an additional external fluid or steam, where the filter is operatable with long maintenance intervals.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine mindestens einstufige Filtereinrichtung zur filtrierenden und verstopfungsfreien Feinreinigung von Produktgasen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung und Reinigung eines heizwertreichen Produktgases, welches durch thermochemische Konversion (Vergasung bzw. Pyrolyse) aus Biomasse erzeugt wird. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Reinigungsverfahren für ein derartig hergestelltes Produktgas.The present invention relates to a method and an at least one-stage filter device for filtering and clog-free fine cleaning of product gases. The invention relates to a process for the preparation and purification of a high calorific product gas, which is produced by thermochemical conversion (gasification or pyrolysis) from biomass. In particular, it relates to a purification process for such a manufactured product gas.

Heizwertreiche Produktgase können durch die Prozesse der thermochemischen Vergasung oder der Pyrolyse unter Luftmangelbedingungen aus Biomasse, wie z. B. Holz, Gärresten von Biogasanlagen, Grünschnitt, Straßenbegleitgrün, Biomassen, die typischerweise in Kompostwerken vorkommen oder Tierdung, z. B. Hühnertrockenkot, erzeugt werden. Unabhängig davon können diese Biomassen direkt der thermochemischen Konversion zugeführt werden oder zuvor durch hydrothermale Karbonisierung vorbehandelt werden. Derartige Verfahren und Vorrichtungen zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse sind insbesondere aus der WO 2008/095589 A1 bekannt.High-calorific product gases can by the processes of thermochemical gasification or pyrolysis under air deficiency conditions from biomass, such as. As wood, digestate of biogas plants, green waste, Straßenbegleitgrün, biomass, which typically occur in composting or animal manure, z. B. dry chicken droppings. Independently of this, these biomasses can be fed directly to the thermochemical conversion or pretreated beforehand by hydrothermal carbonization. Such methods and apparatus for the hydrothermal carbonization of biomass are in particular from WO 2008/095589 A1 known.

Verfahren zur nassen Hochleistungsgasreinigung von derartigem Produktgas sind u. a. in der DE 10 2007 002 895 A1 beschrieben.Methods for wet high-performance gas purification of such product gas include in the DE 10 2007 002 895 A1 described.

Das Problem bei den bekannten Verfahren zur Herstellung und insbesondere zur Reinigung eines derartigen, aus Biomasse gewonnenen Produktgases liegt in den Verunreinigungen, die im Produktgas enthalten sind, und die durch Gasreinigung nach dem Stand der Technik bislang nur unzureichend bzw. aufwändig und störanfällig entfernt werden können. Bekanntlich liefert z. B. die Holzvergasung stark mit Teer und Staub beladene Produktgase, dies führt zu Verstopfungen, Beeinträchtigungen und Störungen in nachgeschalteten Maschinen, die das Produktgas verwenden. Ähnhiche Probleme treten auch bei Produktgasen auf, die aus anderen Biomassen erzeugt sind. Teer ist eine Sammelbezeichnung für höhere Kohlenwasserstoffe, die überwiegend bei Umgebungstemperatur durch Kondensation als Teeraerosole anfallen. Mit Staub werden die feststoffförmigen Verunreinigungen, wie beispielsweise unverbrannter Kohlenstoff und Asche, bezeichnet, die temperaturunabhängig als fest Staubpartikel auftreten. Zur exakten Definition von Teer wird auf das sogenannte Teerprotokoll verwiesen.The problem with the known processes for the preparation and in particular for the purification of such product gas obtained from biomass lies in the impurities which are contained in the product gas and which up to now have been insufficiently or costly to remove and which can be disrupted by gas cleaning according to the state of the art , As is known, z. As the wood gasification heavily laden with tar and dust product gases, this leads to blockages, impairments and disturbances in downstream machines that use the product gas. Similar problems also occur with product gases produced from other biomasses. Tar is a collective name for higher hydrocarbons, which are predominantly produced at ambient temperature by condensation as Teeraerosole. With dust, the solid-shaped impurities, such as unburned carbon and ash, called, which occur independently of temperature as solid dust particles. For the exact definition of tar, reference is made to the tar protocol.

Die Gasr-einigung ist daher seit sehr vielen Jahren wohl der kritischste Punkt bei der Nutzung der hier in Rede stehenden Produktgase. Angestrebt wird eine Gasqualität, die so ist, dass ein Turbomotor mit dem Produktgas betrieben werden kann. Bei Turbomotoren werden Turbolader eingesetzt. Diese neigen zu Verstopfungen, es werden darin Ablagerungen gebildet usw.. All dies soll verhindert werden. Es soll aber auch eine mechanische Beeinträchtigung des Motors verhindert werden, die Schmutzfracht im Produktgas soll nicht zu mechanischen Beeinträchtigungen des Turbomotors führen. Bei Turbomotoren ist hier z. B. an Ottomotoren gedacht.The Gasr agreement is therefore for many years probably the most critical point in the use of the product gases in question here. The aim is a gas quality that is such that a turbo engine can be operated with the product gas. Turbochargers are used in turbo engines. These are prone to blockages, deposits are formed in it, etc. All this is to be prevented. But it should also be a mechanical impairment of the engine can be prevented, the pollution in the product gas should not lead to mechanical damage to the turbo engine. For turbo engines here z. B. thought of gasoline engines.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung und zur Reinigung des Produktgases soll so ablaufen, dass die Wartungsintervalle in einem vernünftigen Bereich liegen. Hierunter wird eine Wartung zwischen einem und drei Monaten beispielhaft verstanden. Die entsprechende Anlage soll also mindestens einen Monat störungsfrei laufen, ehe die erfindungsgemäße Feinreinigung wieder gewartet werden muss. Das Reinigungsintervall der nachgeschalteten Komponenten, insbesondere des Turboladers, kann dadurch auf bis zu einmal pro Jahr verlängert werden. Diese Wartungszyklen sind bei derzeitigen Anlagen nach dem allgemeinen Stand der derzeitigen Technik noch nicht erreicht.The process according to the invention for the production and purification of the product gas should proceed in such a way that the maintenance intervals are within a reasonable range. This is understood as an example of maintenance between one and three months. The corresponding system should thus run smoothly for at least one month before the fine cleaning invention must be serviced again. The cleaning interval of the downstream components, in particular of the turbocharger, can be extended to up to once a year. These maintenance cycles have not yet been achieved in current state-of-the-art systems.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Filtereinrichtung, die zur Feinreinigung eines in einem Reaktor (20) durch direkte thermochemische Konversion von Biomasse und/oder durch andere Verfahren vorbehandelte Biomasse erzeugten heizwertreichen Produktgases verwendbar ist, das vor Eintritt in die erfindungsgemäße Filtereinrichtung in einer nass arbeitenden Gashauptreinigungsstufe (22), die zumindest einen elektrostatischen Abscheider mit Vorquench oder einen Hochleistungsgaswäscher enthält, die die Schmutzfracht zumindest von 100% auf 10% reduziert (bezogen auf Staubpartikel und Teeraerosole mit einem Durchmesser von 1 μm beim Austritt des Rohgases aus dem Reaktor (20) und. Austritt des vorgereinigten Produktgases aus der Gashauptreingungsstufe (22) bei Gastemperaturen von 10 bis 50°C) vorgereinigt wird und das Produktgas bei dieser Vorreinigung bis mindestens zu seiner Kühlgrenztemperatur kleiner 90°C, vorzugsweise unter 50°C abgekühlt wird um die bei der Herstellung des Produktgases anfallenden unerwünschten Teere als Aerosole auskondensierbar zu machen und in der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ein faseriges Tiefenfilter mit großer Tiefe, d. h. mindestens 1,5 kg Fasern pro Quadratmeter Anströmfläche verwendbar ist, das nass betreibbar ist und mit einer Anströmgeschwindigkeit des Produktgases im Betriebszustand von 0,2 bis 20 Metern pro Minute, vorzugsweise von 2 bis 8 Metern pro Minute anströmbar ist und das im Betrieb differenzdruckgesteuert mittels einer zusätzlichen externen Flüssigkeits- und/oder Dampfaufgabe nachbefeuchtbar ist und das einem nachfolgenden Verbraucher das heizwertreiche Produktgas so gereinigt übergibt, so dass dieser mit langen Wartungsintervallen betreibbar ist, verwendbar ist.The subject matter of the invention is also a filter device which is suitable for fine cleaning of a reactor (in 20 ) can be used by direct thermochemical conversion of biomass and / or biomass which has been pretreated by other methods and which generates high-value-added product gas, which before entering the filter device according to the invention in a wet main gas purification stage ( 22 ), which contains at least one electrostatic precipitator with precursor or a high-performance gas scrubber, which reduces the contaminant load from at least 100% to 10% (based on dust particles and teraerosols with a diameter of 1 μm on exit of the raw gas from the reactor ( 20 ) and. Outlet of the prepurified product gas from the gas main purification stage ( 22 ) at gas temperatures of 10 to 50 ° C) and the product gas is cooled in this prepurification to at least its cooling limit below 90 ° C, preferably below 50 ° C to make the resulting in the production of product gas undesirable tars as aerosols auskondensierbar and in the filter device according to the invention, a fibrous depth filter with great depth, ie at least 1.5 kg fibers per square meter inflow surface is used, which is wet operable and with a flow velocity of the product gas in the operating state of 0.2 to 20 meters per minute, preferably from 2 can be flowed to 8 meters per minute and in the differential pressure controlled by means of an additional external liquid and / or steam task nachbefeuchtbar and a subsequent consumer the heated gas rich product gas passes so cleaned, so that it is operable with long maintenance intervals, is usable.

Demzufolge hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die bekannten Verfahren zur Herstellung und Reinigung, insbesondere zur Reinigung von Produktgasen, die aus Biomasse durch thermochemische Konversion gewonnen werden, dahingehend weiterzubilden, dass die Reinigung nur in größeren Intervallen erfolgen muss und die Qualität des Produktgases in einem Bereich ist, der für den dauerhaften Betrieb von Turbomotoren geeignet ist. Große Intervalle im Sinne der Erfindung sind dabei insbesondere Wartungsintervalle von mindestens einem Monat. Ein dauerhafter Betrieb im Sinne der Erfindung ist dabei insbesondere die Möglichkeit eines ununterbrochenen Betriebs bis zum nur nächsten Wartung bzw. dem nächsten Wartungsintervall. Accordingly, the object of the invention is to further develop the known processes for the production and purification, in particular for the purification of product gases obtained from biomass by thermochemical conversion, in such a way that the cleaning must take place only at longer intervals and the quality of the product gas in an area suitable for the permanent operation of turbo engines. Large intervals in the sense of the invention are in particular maintenance intervals of at least one month. A permanent operation within the meaning of the invention is in particular the possibility of uninterrupted operation until only the next maintenance or the next maintenance interval.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit Merkmalen nach dem Anspruch 1.This object is achieved by a method having features according to claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized by the features of the subclaims.

Vorteilhafterweise beträgt die nach der erfindungsgemäßen Feinreinigungverfahren noch im Reingas verbleibende Schmutzfracht, insbesondere umfassend Staubpartikel und Teeraerosole, weniger als 1 mg/m3 N.Advantageously, the dirt load remaining in the clean gas after the fine cleaning process according to the invention, in particular comprising dust particles and teraerosols, is less than 1 mg / m 3 N.

Die Erfindung besteht aus einem filternden und verstopfungsresistenten Gasreinigungsverfahren, das zwei Stufen hat, nämlich eine Hauptstufe und einen Fein- oder Endabscheider, der der Hauptstufe für die Gasvorreinigung nachgeschaltet wird.The invention consists of a filtering and clogging-resistant gas purification process, which has two stages, namely a main stage and a fine or final separator, which is connected downstream of the main stage for the gas prepurification.

Die Feinreinigungsstufe beruht auf der nassen Tiefenfiltration und wird auch einfach als Filter bezeichnet. Die Hauptstufe beruht auf dem Prinzip der nassen Gasreinigung. Durch das erfindungsgemäße Gasreinigungsverfahren können die Emissionen von Stäuben, Aerosolen und kondensierenden Gasbestandteilen deutlich gemindert, bzw. der Wartungsaufwand an nachfolgenden Komponenten reduziert werden.The fine cleaning stage is based on wet depth filtration and is also referred to simply as a filter. The main stage is based on the principle of wet gas purification. By the gas cleaning method according to the invention, the emissions of dusts, aerosols and condensing gas components can be significantly reduced, and the maintenance of subsequent components can be reduced.

Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf die Feinreinigung von Produktgasen mit einem Heizwert von 3 bis 20 MJ/m3 N, insbesondere von 4 bis 7 MJ/m3 N, und einem Volumenstrom von 10 bis 40.000 m3 N/h, vorzugsweise 20 bis 2.000 m3 N/h und besonders vorzugsweise von 50 bis 1.500 m3 N/h. Die Erfindung schließt andere Anwendungen als die Reinigung von heizwertreichen Produktgasen, insbesondere medizintechnische Anwendungen, ausdrücklich aus. Darüber hinaus schließt die Erfindung Anwendungen für die Gasreinigung im Bereich der thermochemischen Konversion von Haushalts- und vergleichbaren kommunalen Abfällen sowie überwachungspflichtigem Sondermüll aus.The inventive method refers to the fine purification of product gases having a calorific value of 3 to 20 MJ / m 3 N , in particular from 4 to 7 MJ / m 3 N , and a volume flow of 10 to 40,000 m 3 N / h, preferably 20 to 2,000 m 3 N / h, and more preferably from 50 to 1,500 m 3 N / h. The invention expressly excludes applications other than the purification of high calorific product gases, in particular medical applications. In addition, the invention excludes applications for gas purification in the field of thermochemical conversion of household and comparable municipal waste and hazardous waste requiring monitoring.

Im verfahrenstechnischen Bereich der Gasreinigung werden unter anderem trocken filtrierende, elektrostatische thermische, katalytische und nasse Abscheidungsverfahren eingesetzt. Die besten Abscheideleistungen für Stäube werden mit filtrierenden Abscheidern erreicht. Der Betrieb von herkömmlichen Filtern, beispielsweise ausgeführt als trocken betriebene Schlauch-, Patronen- oder Taschenfilter, ist bei Feuchtigkeit oder kondensierenden Bestandteilen im Gas, wie z. B. Teer, häufig problematisch, da sich die Filtermedien bei Taupunktunterschreitung durch nasse klebrige Staubanhaftungen zusetzen können. Durch dieses Zusetzen kann ein Filter nach kurzer Betriebszeit die Funktionsfähigkeit vollständig verlieren.In the process engineering field of gas purification, inter alia, dry-filtering, electrostatic thermal, catalytic and wet deposition methods are used. The best separation performance for dusts is achieved with filtering separators. The operation of conventional filters, embodied for example as dry-operated hose, cartridge or bag filters, is dependent on moisture or condensing components in the gas, such as. As tar, often problematic, since the filter media can clog at dew point below by wet sticky dust adhesions. Due to this clogging, a filter can completely lose its functionality after a short operating time.

Auch eine Erhöhung der Gastemperatur, insbesondere nach erfolgter Taupunktunterschreitung, beseitigt die kondensierten Tröpfchen nicht vollständig, so dass sie zur Einstellung der Tröpfchenbeladung des Gases vor Eintritt in das Filter verwendet werden kann.Also, increasing the gas temperature, especially after the dew point has passed, does not completely eliminate the condensed droplets so that they can be used to adjust the droplet loading of the gas prior to entering the filter.

Insbesondere für den Betrieb von eher kleinen Energieerzeugungsanlagen wird daher nach einmaliger Taupunktunterschreitung insbesondere von Wasser und/oder Teer davon ausgegangen, dass herkömmliche Filter, z. B. Schlauchfiltersyteme, nicht mehr mit ausreichender Sicherheit betrieben werden können.In particular, for the operation of rather small power generation plants is therefore assumed after a single dew point, in particular of water and / or tar, that conventional filters, for. B. Schlauchfiltersyteme, can not be operated with sufficient security.

Nasse Abscheider kommen für das Verfahren in Betracht. Sie sind eher unempfindlich gegen Feuchtigkeit und kondensierende Gasbestandteile. Generell können die nassen Abscheider in normale und Hochleistungswäscher unterteilt werden. Zur Gruppe der Hochleistungswäscher zählen unter anderem Rotations- und Venturiwäscher. Allerdings haben selbst Hochleistungswäscher eine geringere Abscheideleistung für kleine Partikel als Filter.Wet separators come into consideration for the process. They are rather insensitive to moisture and condensing gas components. In general, the wet separators can be divided into normal and high-performance scrubbers. The group of high-performance scrubbers includes, among others, rotary and venturi scrubbers. However, even high-performance scrubbers have a lower separation efficiency for small particles than filters.

Zur genaueren Beschreibung der bekannten Gasreinigungsverfahren wird auf die Fachliteratur, wie z. B. bei Löffler: Staubabscheiden, Vauck-Müller: Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik sowie auf die Homepages von Herstellerfirmen, wie z. B. MikroPul ( www.mikropul.de ), Lufttechnik Bayreuth ( www.ltb.de ) und DSD-ChemTech ( www.dsd-chemtech.de für Brinkfilter) verwiesen.For a more detailed description of the known gas cleaning process is on the literature, such. B. Löffler: dust, Vauck-Müller: basic operations chemical engineering and on the homepages of manufacturers, such. B. MicroPulse ( www.mikropul.de ), Lufttechnik Bayreuth ( www.ltb.de ) and DSD-ChemTech ( www.dsd-chemtech.de for Brinkfilter).

Elektrostatische Abscheider und/oder nasse Abscheider kommen für die Hauptstufe in Betracht. Elektrostatische Abscheider sind hinsichtlich der Reinigungsleistung zwischen Wäschern und Filtern einzuordnen. Hinsichtlich der für die Reinigung von heizwertreichem Produktgas besonders wichtigen Robustheit des Betriebes können sie jedoch bei weitem nicht mit den Wäschern konkurrieren. Daher kommen elektrostatische Abscheider für die erfindungsgemäße Anwendung der Hauptreinigung von Produktgasen, nicht aber für die nachfolgende Stufe in Betracht. Darüber hinaus kann der 100%-ige Ausschluss von Explosionsgefahren durch elektrostatische Abscheider gerade bei Kleinanlagen kaum möglich, so dass die Verwendung von Wäschern zur Hauptreinigung einen weiteren verfahrensbedingten Vorteil darstellt.Electrostatic separators and / or wet separators are considered for the main stage. Electrostatic separators are to be classified in terms of cleaning performance between scrubbers and filters. However, with regard to the robustness of operation, which is particularly important for the purification of high-calorie product gas, they can by no means compete with the scrubbers. Therefore come electrostatic precipitator for the inventive application of the main cleaning of Product gases, but not for the subsequent stage into consideration. In addition, the exclusion of explosive gases by electrostatic precipitators can hardly be excluded, especially in the case of small plants, so that the use of scrubbers for main cleaning represents a further procedural advantage.

Eine Möglichkeit, die robusten Betriebseigenschaften der Wäscher mit der hohen Abscheideleistung von Filtern miteinander zu kombinieren, besteht darin, das Filter dem Wäscher nachzuschalten. Die Wäscher dienen hierbei als Grob-, Vor- bzw. Hauptabscheider und das Filter als Fein- bzw. Endabscheider für Stäube, Aerosole und kondensierende Gasbestandteile.One way to combine the rugged operating characteristics of the scrubbers with the high filtration efficiency of filters is to add the filter downstream of the scrubber. The scrubbers serve as coarse, pre- or main separator and the filter as a fine or final separator for dusts, aerosols and condensing gas components.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft in diesem Fall die Nachschaltung des verstopfungsresistenten und nass betriebenen Tiefenfilters hinter einer nass arbeitenden, den Wassertaupunkt einmal unterschreitenden Hauptstufe. Die Hauptstufe verfügt zumindest über eine nasse Reinigungskomponente, wie z. B. Vorquench, Wäscher oder nass gereinigte Niederschlagselektroden des elektrostatischen Abscheiders, oder einen nassen Abscheider, vorzugsweise einen Gaswäscher, der eine vorgegebenen Mindestgrad an Vorreinigung ermöglicht. Durch die gute Vorreingung der Hauptstufe wird die Standzeit der Feinreinigungsstufe erhöht. Ebenfalls beinhaltet die vorliegende Erfindung die Nachschaltung des verstopfungsresistenten Filters hinter jede Form der nassen Gasreinigungsverfahren mit einer Hauptstufe. Die Hauptstufe verwendet entweder einen Wäscher, insbesondere Hochleistungsgaswäscher und/oder eine elektrostatische Gasreinigung mit vorgeschalteter Nassstufe, z. B. Vorquench. Als Vorquench gilt dabei die Bedüsung des Gases mit Wasser, wie sie zum Beispiel durch Sprühtürme aber auch Stahlwäscher erfolgt.The present invention relates in this case, the downstream of the blockage-resistant and wet-operated depth filter behind a wet-working, the water dew point once undershot main stage. The main stage has at least a wet cleaning component, such as. As pre-quench, scrubber or wet cleaned precipitation electrodes of the electrostatic precipitator, or a wet separator, preferably a gas scrubber, which allows a predetermined minimum level of pre-cleaning. Due to the good pre-cleaning of the main stage, the service life of the fine cleaning stage is increased. Also, the present invention includes the downstream of the plug-resistant filter after each form of wet gas cleaning process with a main stage. The main stage uses either a scrubber, in particular high-performance gas scrubber and / or an electrostatic gas cleaning with upstream wet stage, z. B. Prequench. As Vorquench it applies the spraying of the gas with water, as done for example by spray towers but also steel scrubber.

Die beschriebene Erfindung betrifft auch ein filterndes und verstopfungsresistentes Gasreinigungsverfahren, das einer zumindest teilweise nassen Hauptstufe der Gasreinigung nachgeschaltet wird. Hierdurch wird die Abscheideleistung verbessert und Emissionen bzw. der Wartungsaufwand, insbesondere an nachgeschalteten Komponenten, werden verringert. In der Hauptstufe wird mindestens 90% der gesamt Schmutzfracht, vorzugsweise mindestens 95% und insbesondere mindestens 98% und noch mehr bevorzugt mindestens 99% zurückgehalten. Eine Abscheidung von mindestens 98% der Schmutzfracht ist ein typischer Wert für Hochleistungswäscher. Diese Angabe bezieht sich hierbei auf einen Durchmesser der Schmutzpartikel, insbesondere Staub, Teer, und/oder Aerosole, von etwa 1 μm Durchmesser.The described invention also relates to a filtering and clog-resistant gas cleaning process which is followed by an at least partially wet main stage of gas purification. As a result, the separation efficiency is improved and emissions or the maintenance costs, in particular at downstream components are reduced. In the main stage, at least 90% of the total soil load, preferably at least 95% and in particular at least 98% and even more preferably at least 99% is retained. A separation of at least 98% of the contaminated load is a typical value for high-performance scrubbers. This specification refers here to a diameter of the dirt particles, in particular dust, tar, and / or aerosols, of about 1 micron diameter.

Das anschließende Filter hält den Rest, also nicht mehr als 10%, vorzugsweise nicht mehr als 5% und insbesondere nicht mehr als 2% zurück, wobei jeweils ein Wert von 0% hinter dem Filter erreicht wird. Als 100% wird die Schmutzfracht vor dem Eintritt in die Hauptreinigungstufe bezeichnet. Als 0% wird eine Schmutzfracht beschrieben, die für den Betrieb eines Ottomotors, insbesondere eines mit einem Turbolader arbeitenden Motors zulässig ist. Idealerweise beträgt die Restbeladung des Reingases mit Staub und Teer bei einer Gastemperatur von etwa 10–50°C weniger als 1 mg/m3 N.The subsequent filter holds the remainder, ie not more than 10%, preferably not more than 5% and in particular not more than 2%, in each case a value of 0% behind the filter is achieved. 100% is the load of dirt before entering the main purification stage. A pollution load, which is permissible for the operation of a gasoline engine, in particular of a turbocharged engine, is described as 0%. Ideally, the residual charge of the clean gas with dust and tar at a gas temperature of about 10-50 ° C is less than 1 mg / m 3 N.

Durch die vorgeschaltete zumindest teilweise nasse Gasreinigung in der Hauptstufe vor dem Filter liegt in jedem Fall eine Unterschreitung des Wassertaupunktes im Produktgases vor. Wäre hier ein herkömmliches Filter eingesetzt, so könnte es unter diesen Betriebsbedingungen schlecht oder gar nicht betrieben werden, da sich auf der Filteroberfläche Feuchtigkeit (z. B. Wasser oder Teer) niederschlägt und mit ebenfalls im Gas vorhandenem Staub eine klebrige Schicht bildet, die sich kaum noch abreinigen lässt und damit zur Unbrauchbarkeit des Filters führt.Due to the upstream at least partially wet gas cleaning in the main stage in front of the filter is below the water dew point in the product gas in any case. If a conventional filter were used here, it could be operated poorly or not at all under these operating conditions, since moisture (for example water or tar) precipitates on the filter surface and forms a sticky layer with dust also present in the gas hardly cleans and thus leads to the uselessness of the filter.

Es ist das Verdienst der vorliegenden Erfindung, eine glückliche Kombination zwischen nass arbeitender Hauptstufe und dem nachgeschalteten Filter erkannt zu haben. Durch diese Kombination werden sowohl lange Standzeiten als auch eine sehr gute Feinreinigung des Produktgases erreicht.It is the merit of the present invention to have recognized a happy combination between wet main stage and the downstream filter. This combination achieves both long service life and very good fine cleaning of the product gas.

Erstmals wird in den seit langen als äußerst schwierig geltenden Verfahren der Reinigung eines aus Biomasse erzeugten Produktgases ein einfaches, betriebssicheres und robustes Verfahren angegeben, bei dem die Reinigungsstufen, also die Hauptstufe und das Filter, einen Monat und mehr betrieben werden können, ohne dass Wartungen erfolgen müssen, insbesondere, ohne dass das Material des Filters ausgetauscht werden muss bzw. das nachfolgende Komponenten gereinigt werden müssen.For the first time in the long since considered extremely difficult procedure of cleaning a product gas generated from biomass, a simple, reliable and robust method is specified, in which the purification stages, ie the main stage and the filter, a month and more can be operated without any maintenance must take place, in particular, without the material of the filter must be replaced or the following components must be cleaned.

Bei dieser historischen Holzgasanwendung, die vor allem auf den nachträglichen Einbau in bestehenden Fahrzeugkonzepte sowie auf Gewichtsreduktion für den mobilen Einsatz ausgelegt war, lagen die Wartungsintervalle typischerweise im Bereich von fünf bis 50 Betriebsstunden.In this historic wood gas application, which was primarily designed for retrofitting in existing vehicle concepts and for weight reduction for mobile use, the maintenance intervals were typically in the range of five to 50 operating hours.

Konzepte, wie das des erfindungsgemäßen Gasreinigungsverfahren vorgeschalteten sehr guten Vorabscheidung kamen aufgrund des damaligen Standes der Technik, sowie der Vorgabe der für den Betrieb im Mobilbereich erforderlichen Gewichtsreduktion noch nicht in Betracht. Als Tiefenfiltermaterial wurde Kork bzw. Holzwolle eingesetzt, das nach Gebrauch verbrannt oder dem Vergasungsprozess wieder zugeführt bzw. entsorgt werden konnte.Concepts such as the very good preliminary separation upstream of the gas purification process according to the invention were not yet considered due to the state of the art at the time and the specification of the weight reduction required for operation in the mobile sector. As a depth filter material cork or wood wool was used, which could be burned after use or fed back to the gasification process or disposed of.

Die langen Wartungsintervalle, die durch das erfindungsgemäße Gasreinigungsverfahren erzielt werden können werden insbesondere dadurch erreicht, dass von der Hauptreinigungsstufe mindestens 90%, bevorzugt mindestens 95% bzw. 98% der Schmutzfracht zurückgehalten werden. Unter Schmutzfracht werden Partikel und Aerosole, insbesondere Staub und Teer als Summenparamter, mit einer Größe von etwa 1 Mikrometer verstanden. Die Schmutzfracht wird in mg/m3 N angegeben und bezieht sich auf eine Gastemperatur von 10 bis 50°C. Die Beladung des Gases mit Wassertröpfchen wird nicht als Schmutzfracht verstanden, das dieses Wasser zu keinen Verschmutzungen der nachfolgenden Komponenten, wie z. B. einem Turbolader, führt.The long maintenance intervals caused by the gas purification process according to the invention can be achieved in particular by the fact that at least 90%, preferably at least 95% or 98% of the pollution load are retained by the main purification stage. Dirt load is understood to mean particles and aerosols, in particular dust and tar, as a sum parameter with a size of approximately 1 micron. The dirt load is given in mg / m 3 N and refers to a gas temperature of 10 to 50 ° C. The loading of the gas with water droplets is not understood as a pollution load, this water to any contamination of the downstream components, such. As a turbocharger leads.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Verstopfungsresistenz, vor allem unter für herkömmliche Filter schwierigen Betriebsbedingungen, insbesondere einer Staubbeaufschlagung bei gleichzeitiger Taupunktunterschreitung von Wasser bzw. kohlenwasserstoffhaltigem Kondensat (Teer) durch Feuchtigkeit bzw. Kondensat.An essential feature of the invention is the constipation resistance, especially under difficult operating conditions for conventional filters, in particular a dust application with simultaneous dew point of water or hydrocarbon condensate (tar) by moisture or condensate.

Zur Realisierung des erfindungsgemäßen filternden und verstopfungsresistenten Gasreinigungsverfahrens kann für das Filter beispielsweise ein stark faseriges Tiefenfiltermaterial, wie Glaswolle, eingesetzt werden. Anstelle von Glaswolle können auch andere faserige Tiefenfiltermaterialien wie Steinwolle sowie Aluminiumsilikatfasern, Schafwolle, Filze, Hanf, Flachs oder Kokosfasern sowie mit entsprechenden Parametern hinsichtlich der erfindungsgemäßen Filtereingenschaften sowie weitere biogene oder künstliche Fasermaterialinen mit vergleichbaren Filtereingenschaften verwendet werden.For the realization of the filtering and clogging-resistant gas cleaning method according to the invention, for example, a strongly fibrous depth filter material, such as glass wool, can be used for the filter. Instead of glass wool, other fibrous depth filter materials such as rock wool and aluminum silicate fibers, sheep's wool, felts, hemp, flax or coconut fibers and with corresponding parameters with respect to the filter properties of the invention and other biogenic or artificial fiber materials can be used with comparable filter properties.

Durch die große innere Oberfläche des Materials vermag das Filtermaterial über eine lange Betriebszeit die durch die Vorreinigung bereits stark reduzierten Stäube, Aerosole und kondensierende Gasbestandteile aufzunehmen, ohne dass der Druckverlust des Filtermediums dadurch deutlich ansteigt. Insbesondere lässt sich die Standzeit des eingesetzten Filtermediums dadurch erhöhen, dass die Gasbeaufschlagung mit geringen Anströmgeschwindigkeiten, etwa im Bereich von wenigen Metern pro Minute erfolgt, d. h. eine ausreichend große Filterfläche zur Verfügung steht. Typische Werte der Anströmgeschwindigkeit im Betriebszustand liegen bei 0,2 bis 20 Meter pro Minute, vorzugsweise bei 2 bis 8 Meter pro Minute.Due to the large inner surface of the material, the filter material can absorb over a long period of operation already greatly reduced by the pre-cleaning dusts, aerosols and condensing gas components, without the pressure loss of the filter medium thereby increases significantly. In particular, the service life of the filter medium used can be increased in that the gas is applied at low flow velocities, for example in the range of a few meters per minute, d. H. a sufficiently large filter surface is available. Typical values of the flow velocity in the operating state are at 0.2 to 20 meters per minute, preferably at 2 to 8 meters per minute.

Es besteht die Möglichkeit, das Filtermedium zusätzlich zur Beladung des Gasstromes mit Resttröpfchen durch eine weitere externe Flüssigkeitsbeaufschlagung zu benetzen. Der Betrieb von flüssigkeitsbeaufschlagten Filtermedien ist in jedem Fall mit einem höheren Druckverlust im Vergleich zum trockenen Betrieb verbunden, welcher eine erhöhte Ventilatorleistung erfordert. Der Vorteil besteht dagegen in einer deutlichen Verbesserung von Reinigungsleistung, Standzeiten des erfindungsgemäßen Gasreinigungsverfahrens und der nachfolgenden Komponenten.It is possible to wet the filter medium in addition to the loading of the gas stream with residual droplets by a further external fluid admission. The operation of liquid-loaded filter media is in any case associated with a higher pressure loss compared to dry operation, which requires increased fan power. The advantage, on the other hand, is a marked improvement in cleaning performance, service life of the gas purification process according to the invention and the following components.

Beschreibungen von extern benetzten Filtern finden sich z. B. in EP 0 134 297 . Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Gasreinigungsverfahren handelt es sich hierbei um die Beschreibung eines eigenständigen Filterapparates, der generell die Benetzung von technisch ausgeformten Filterelementen, z. B. Filterschläuchen, über Düsen sowie eine Druckgasabreinigung der von außen nach innen durchströmten Filterelemente vorsieht.Descriptions of externally wetted filters can be found e.g. In EP 0 134 297 , In contrast to the gas cleaning method according to the invention, this is the description of an independent filter apparatus, which generally the wetting of technically shaped filter elements, eg. B. filter bags, nozzles and a pressure gas cleaning the flowed through from the outside to the filter elements.

In EP 0 876 190 B1 ist eine Variante des vorgenannten Filterapparates beschrieben, bei der zur Benetzung der Filterelemente Zweistoffdüsen eingesetzt werden.In EP 0 876 190 B1 a variant of the aforementioned filter apparatus is described in which two-fluid nozzles are used for wetting the filter elements.

In DE 196 29 500 C1 wird ein mehrstufiges, mit schräg angeordneten benetzten Stoffaustauschern, z. B. Füllkörperebenen, ausgestatteter Multiwäscher beschrieben, der zur Totalreinigung von Synthesegasen aus der Vergasung von kommunalen und anderen Abfällen eingesetzt wird und über mehrere in Gasflussrichtung horizontal hintereinander geschalteter Waschkammern verfügt.In DE 196 29 500 C1 is a multi-stage, with obliquely arranged wetted mass transferers, z. B. Füllkörpereben, equipped multi-scrubber described, which is used for the total purification of synthesis gas from the gasification of municipal and other waste and has several in the gas flow direction horizontally connected in succession wash chambers.

In EP 0 249 400 B1 ist ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat beschrieben, bei dem mindestens zwei geneigte scheibenförmige Kontaktebenen, die aus Stäben ausgebildet und flüssigkeitsgespült sind.In EP 0 249 400 B1 a gas-liquid contact apparatus is described in which at least two inclined disc-shaped contact planes, which are formed of rods and liquid flushed.

In US 3 925 040 ist ein Gaswaschverfahren mit detaillierter Beschreibung der Tropfenabscheidung und weniger spezifischer Beschreibung der Gas-Flüssigkeitskontaktzone dargestellt.In US 3,925,040 there is shown a gas scrubbing method with detailed description of the droplet deposition and less specific description of the gas-liquid contact zone.

Die vorgenannten Verfahren betreffen überwiegend einzelne Apparate zur Gasreinigung.The aforementioned methods mainly relate to individual apparatus for gas purification.

Das der Erfindung zugrunde liegende Feinreinigungsverfahren für heizwertreiche Produktgase der thermochemischen Konversion von festen Brennstoffen bezieht sich auf die Nachschaltung des erfindungsgemäßen Gasreinigungsverfahrens (Feinfilter) nach einer zumindest teilweise nassen Hauptreinigung des Produktgases. Eine Anwendung des beschriebenen Feinfilters für die Reinigung von Produktgasen der Abfallpyrolyse bzw. den Einsatz im Bereich der Medizintechnik sind nicht Gegenstand der hier beschriebenen Erfindung.The fine cleaning method for high-calorific product gases of the thermochemical conversion of solid fuels on which the invention is based relates to the downstream connection of the gas cleaning method (fine filter) according to the invention after an at least partially wet main cleaning of the product gas. An application of the described fine filter for the purification of product gases of waste pyrolysis or the use in the field of medical technology are not the subject of the invention described herein.

Ziel der Erfindung ist es, Gasreinigungsverfahren, wie sie derzeit beispielsweise in vielen Biomassevergasungsanlagen realisiert sind, sowohl durch Nachrüstung als auch bei Neuplanungen insbesondere hinsichtlich der Reinigungsleistung und des Wartungsaufwandes deutlich zu verbessern.The aim of the invention is to significantly improve gas purification processes, as they are currently implemented, for example, in many biomass gasification plants, both by retrofitting and in new planning, in particular with regard to the cleaning performance and maintenance.

Erfindungsgemäß wird hierzu, wie in Anspruch 1 beschrieben und 1 dargestellt, ein Filter einer zumindest teilweise nassen, in der Hauptstufe erfolgenden Gasvorbehandlung nachgeschaltet. According to the invention for this purpose, as described in claim 1 and 1 shown downstream of a filter of an at least partially wet, taking place in the main stage gas pretreatment.

Die durch die Erfindung zu verbessernden Gasreinigungen, zu denen (Hochleistungs-)Gaswäscher, elektrostatische Abscheider mit Vorquench und trockener oder nasser Niederschlagselektrode und andere Gaswäscher, die die geforderte Mindestvorreinigung erfüllen, gehören, beruhen alle zumindest zum Teil auf der nassen Gasreinigung.The gas purifications to be improved by the invention, which include (high performance) scrubbers, electrostatic precipitators with prequench and dry or wet precipitation electrode, and other gas scrubbers that meet the required minimum pre-purification, are all based, at least in part, on wet scrubbing.

Das Abscheideprinzip des Filters bzw. Feinfilters kann sowohl in der Oberflächen-, (bevorzugt) Tiefenfiltration als auch in einer Kombination beider Prinzipien bestehen. In der einfachsten Form ist das erfindungsgemäße Gasreinigungsverfahren als dicke Schicht aus faserigem Tiefenfiltermaterial ohne zusätzliche externe Benetzung ausgeführt, bei dem die Benetzung durch die Resttröpfchen der nassen Hauptreinigungsstufe erfolgt. Darüber hinaus kann dieses Tiefenfilter zusätzlich mit einer Waschflüssigkeit kontinuierlich oder diskontinuierlich benetzt werden.The separation principle of the filter or fine filter can consist of surface, (preferred) depth filtration as well as a combination of both principles. In its simplest form, the gas cleaning process according to the invention is embodied as a thick layer of fibrous depth filter material without additional external wetting, in which the wetting takes place through the residual droplets of the wet main purification stage. In addition, this depth filter can be additionally wetted with a washing liquid continuously or discontinuously.

Für den Fall, dass ein Tiefenfiltermaterial mit einer großen Menge an Waschflüssigkeit belegt wird, können große Teile der abzuscheidenden Gasbestandteile bereits in der sich ausbildenden Waschflüssigkeitsschicht abgeschieden werden. In diesem Fall kommt es, physikalisch betrachtet, zu einer Kombination aus Tiefen- und Oberflächenfiltration.In the case where a depth filter material is coated with a large amount of washing liquid, large portions of the gas constituents to be separated may already be deposited in the developing washing liquid layer. In this case, physically speaking, a combination of depth and surface filtration occurs.

Vorteilhafterweise erfolgt die Einlagerung von Staub und/oder Teer vor allem in der anströmseitigen Schicht, insbesondere mit einer Schichtstärke von etwa 1 bis 2 cm. Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Feinfilters fällt auf, dass sich die Verschmutzungen überwiegend Grenzbereich zur Rohgasseite aufbauen. Dies bedeutet, dass ein durch Anstieg des Druckverlustes bedingter Wechsel des Filtermaterials überwiegend durch die dem Rohgas zugewandte Seite wenige Zentimeter dicke Schicht des verschmutzten Filtermaterials notwendig wird. Beispielsweise befindlichen sich bei einer von unten nach oben durchströmten Filterschicht aus drei Glaswollmatten, die im Neuzustand eine Höhe von 100 mm und ein Raumgewicht von 16–25 kg/m3 haben über 50% der Ablagerungen an Staub und Teer in den untersten ein bis zwei Zentimetern.Advantageously, the incorporation of dust and / or tar occurs mainly in the upstream layer, in particular with a layer thickness of about 1 to 2 cm. During operation of the fine filter according to the invention, it is striking that the contaminants predominantly build up at the boundary to the raw gas side. This means that a change of the filter material caused by an increase in the pressure loss becomes predominantly necessary due to the side facing the raw gas only a few centimeters thick layer of the contaminated filter material. For example, located in a filtered through from bottom to top filter layer of three glass wool mats, the new state, a height of 100 mm and a density of 16-25 kg / m 3 have over 50% of the deposits of dust and tar in the lowest one to two centimeters.

Der Druckverlust bei der Durchströmung des Filtemediums ist stark von Verschmutzungs- und Benetzungsgrad des Feinfiltermaterials abhängig. Generell steigt der Druckverlust mit zunehmender Anströmgeschwindigkeit und Benetzung und stark in Kombination mit zunehmender Verschmutzung. Es besteht ein komplexer Zusammenhang zwischen diesen Einflussgrößen.The pressure loss in the flow through the filter medium is highly dependent on the degree of contamination and wetting of the fine filter material. In general, the pressure loss increases with increasing flow velocity and wetting and strongly in combination with increasing contamination. There is a complex relationship between these factors.

Detaillierte Beschreibungen des verwendeten Filtermaterials und dessen Regenerierung werden in den Ansprüchen beschrieben.Detailed descriptions of the filter material used and its regeneration are described in the claims.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den sonstigen Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung mit Bezug zu den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Diese beispielhaften Darstellungen sind nicht als Einschränkung weiterer Variationen der Erfindung zu verstehen. Es zeigen in der Zeichnung:Further features and advantages of the invention are illustrated by way of example in the other claims as well as in the following description with reference to the drawings. These exemplary illustrations should not be construed to limit further variations of the invention. In the drawing:

1: eine prinzipielle Darstellung des Verfahrens zur Herstellung und Reinigung eines heizwertreichen Produktgases, bei der das Filter (24) einer nassen Hauptreinigungsstufe (22) nachgeschaltet ist; 1 : a schematic representation of the process for the preparation and purification of a high calorific product gas, in which the filter ( 24 ) a wet main cleaning stage ( 22 ) is connected downstream;

2: eine prinzipielle Darstellung eines Filters in einer ersten Ausführung, mit senkrecht zum Gasstrom angeordnetem Filteraterial; 2 a schematic representation of a filter in a first embodiment, with arranged perpendicular to the gas flow filter material;

3: eine Darstellung wie 2 des Filters in einer zweiten Ausführung, mit schräg zum Gasstrom angeordnetem Filtermaterial; 3 : a representation like 2 the filter in a second embodiment, with obliquely arranged to the gas flow filter material;

4: eine Darstellung des Filters gemäß 2 in einer dritten Ausführung, mit topfförmig ausgebildetem Filtermaterial; 4 : a representation of the filter according to 2 in a third embodiment, with pot-shaped filter material;

5: eine Darstellung des Filters gemäß 2 in einer vierten Ausführung, mit U-förmig ausgebildetem Filtermaterial; 5 : a representation of the filter according to 2 in a fourth embodiment, with U-shaped filter material;

6: eine Darstellung des Filters gemäß 2 in einer fünften Ausführung, analog zu 2 jedoch mit zusätzlicher externer Flüssigkeitsaufgabe; 6 : a representation of the filter according to 2 in a fifth embodiment, analogous to 2 but with additional external fluid application;

7: eine Darstellung des Filters ähnlich 2 in einer sechsten Ausführung, analog zu 4 jedoch mit zusätzlicher externer Flüssigkeitsaufgabe; 7 : a representation of the filter similar 2 in a sixth embodiment, analogous to 4 but with additional external fluid application;

8: eine Darstellung des Filters in einer siebten Ausführung, analog zu 5 jedoch mit zusätzlicher externer Flüssigkeitsaufgabe; 8th : A representation of the filter in a seventh embodiment, analogous to 5 but with additional external fluid application;

9: ein Schnitt entlang der Schnittlinie VIII-VIII in 8, der die für die externe Flüssigkeitsaufgabe einsetzbare fallfilmerzeugende Ringleitung darstellt; 9 a section along the section line VIII-VIII in 8th representing the falling film-generating loop which can be used for the external liquid task;

10: eine prinzipielle Darstellung des Filters in einer neunten Ausbildung, bei das Filtermaterial in kleinen Stücken während des Betriebs zur Zuführung und Austrag über Fördereinrichtungen erneuert werden kann; 10 a schematic representation of the filter in a ninth embodiment, in which the filter material can be renewed in small pieces during operation for feeding and discharge via conveyors;

11: eine prinzipielle Darstellung des Filters in einer zehnten Ausführung, bei der das Filtermaterial während des Betriebs in Bahnen erneuert werden kann; 11 FIG. 1: a schematic representation of the filter in a tenth embodiment, in which the Filter material can be renewed during operation in trains;

12: eine Darstellung des Filters in einer elften und detaillierteren Ausführung, die für die Ausführung des Filters für senkrecht zum Gasstrom angebrachtes den Gehäusequerschnitt ausfüllendes Filtermaterial, das in Richtung des Gasstromes an Packungsdichte zunimmt, mit externer Flüssigkeitsaufgabe und weiteren Peripheriekomponenten (Tropfenabscheider, Überlaufsiphon, Deckelschwenkvorrichtung, Differenzdrucküberwachung, Wasserkreislauf) zeigt; 12 Figure 11 is an illustration of the filter in an eleventh and more detailed embodiment, showing filter material filling the housing cross-section perpendicular to the gas flow, increasing in packing density in the direction of gas flow, with external fluid feed and other peripheral components (mist eliminator, overflow siphon, lid pivoting device, Differential pressure monitoring, water cycle);

13: eine prinzipielle Darstellung des Filters in einer zwölften Ausführung, analog zu 12, bei der das Filtermaterial jedoch in einzelnen Patronen eingesetzt wird; 13 : a schematic representation of the filter in a twelfth embodiment, analogous to 12 in which the filter material is used in individual cartridges;

14: eine prinzipielle Darstellung einer mit Filtermaterial bestückten Patrone; 14 : a basic representation of a filter material equipped with cartridge;

15: eine prinzipielle Darstellung des Montagedetails einer Filterpatrone an der Kopfplatte des Filtergehäuses; 15 : a basic representation of the mounting detail of a filter cartridge on the top plate of the filter housing;

16: eine prinzipielle Darstellung einer Filterpatronen mit Haltegriffen und Auspressvorrichtung des Filtermaterials zur Erleichterung der Montage und Demontage der Patronen; 16 : a schematic representation of a filter cartridges with handles and squeezing the filter material to facilitate the assembly and disassembly of the cartridges;

17: eine prinzipielle Darstellung von Ausführungsvarianten von Filterpatronen, hier dargestellt zum Einbau in runde Apparatequerschnitte; 17 : a basic representation of embodiments of filter cartridges, shown here for installation in round apparatus cross sections;

18: eine prinzipielle Darstellung des Filters ähnlich 13, bei der jedoch zur Erhöhung der Standzeiten der Filterpatrone dünnen Vorabscheiderschichten vorgeschaltet sind, die sowohl in fester als auch flexibler Form ausgebildet sein können und zumindest teilweise aus dem Hauptgasstrom genommen werden können; 18 : a schematic representation of the filter similar 13 in which, however, preceded by thin pre-separator to increase the service life of the filter cartridge, which may be formed both in solid and flexible form and can be at least partially taken from the main gas stream;

19: eine prinzipielle Darstellung des Filters ähnlich 18, jedoch mit mehreren radialsymmetrisch angeordneten dünnen Vorabscheiderschichten, die in Richtung des Gasstromes und senkrecht zum zum in der Filterpatrone eingesetzten Tiefenfiltermaterial angebracht sind und im Gegensatz zu 18 über eine deutlich größere Anströmfläche als die Filterpatrone verfügen und daher nicht nicht aus dem Gastrom genommen werden brauchen; 19 : a schematic representation of the filter similar 18 but with a plurality of radially symmetrically arranged thin pre-separator layers, which are mounted in the direction of the gas flow and perpendicular to the depth filter material used in the filter cartridge and in contrast to 18 have a much larger inflow than the filter cartridge and therefore do not need to be taken from the gas stream;

20: ein Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in 19, der den radialsymmetrischen Aufbau der Vorabscheiderschichten mit Ein- und Ausströmkammern parallel zum Filtermaterial der Vorabscheider darstellt; und 20 : a section along the section line BB in 19 representing the radially symmetrical structure of the pre-separator layers with inlet and outflow chambers parallel to the filter material of the pre-separator; and

21: eine prinzipielle Darstellung des Filters bei der das Filtermaterial in Kassettenform eingebracht ist und durch die eine einfache und gezielte Demontage einzelner Ebenen des Filtermaterials erfolgen kann. 21 : A basic representation of the filter in which the filter material is introduced in cassette form and can be done by a simple and targeted disassembly of individual levels of the filter material.

1 zeigt eine generelle Darstellung der einzelnen Teile des Verfahrens. Produktgas wird nach dem Stand der Technik in einem Reaktor 20, z. B. einem Holzvergaser nach Imbert, durch thermochemische Konversion aus einer Biomasse erzeugt. Es verlässt den Reaktor mit einer Temperatur T1 und einer Schmutzfracht von 100%. Das Produktgas wird nun in eine nass arbeitende Hauptstufe 22, auch Hauptreinigungsstufe genannt, geleitet, die einen Hochleistungsgaswäscher, beispielsweise einen Rotationswäscher, einen Venturiwäscher, oder einen entsprechenden anderen Gaswäscher, der mindestens 90% der Schmutzpartikel (Staub, Teer, Aerosole) mit einem Durchmesser von 1 μm abscheiden kann verwendet. 1 shows a general representation of the individual parts of the method. Product gas in the prior art in a reactor 20 , z. B. a wood gasifier according to Imbert, produced by thermochemical conversion of a biomass. It leaves the reactor with a temperature T1 and a pollution load of 100%. The product gas is now in a wet main stage 22 Also referred to as a main purification stage, which uses a high performance gas scrubber, such as a rotary scrubber, venturi scrubber, or other scrubber that can deposit at least 90% of the 1 micron diameter dirt particles (dust, tar, aerosols).

Für diese gibt es zwei Alternativen. Die erste Alternative, die bevorzugt ist, verwendet einen Hochleistungswäscher, beispielsweise einen Rotationswäscher, einen Venturiwäscher, oder einen entsprechenden anderen Hochleistungsgaswäscher, der mindestens 90% der Schmutzpartikel mit einem Durchmesser von 1 μm abscheiden kann. Die zweite Alternative verwendet einen Elektrofilter, dem eine Quenche vorgeschaltet ist.There are two alternatives for these. The first alternative, which is preferred, employs a high performance scrubber, such as a rotary scrubber, venturi scrubber, or other similar high performance scrubber, capable of depositing at least 90% of the 1 micron diameter contaminant particles. The second alternative uses an electrostatic precipitator, preceded by a quencher.

Am Ausgang des Reaktors zur thermochemischen Biomassekonversion (20) verfügt das Produktgas über eine Temperatur T1, die deutlich oberhalb von 100°C liegt und eine geringe Gasfeuchte f1. In der Hauptreinigungsstufe (22), die zumindest zum Teil nass betrieben wird, wird das Produktgas gleichzeitig stark gekühlt. Bei der ersten Benetzung des Produktgases mit Wasser verdampft ein Teil dieses Wassers. Die für die Verdampfung notwendige Wärme (Verdampfungsenthalphie) wird dem Produktgas entzogen. Gleichzeitig steigt dabei durch die Verdampfung die Feuchte des Produktgases. Dieser Abkühlungsprozess vollzieht sich so lange, bis die Feuchte des Produktgases 100% beträgt. Dieses feuchtegesättigte Gas (f2) kann keinen weiteren Wasserdampf mehr aufnehmen, so dass kein weiteres Wasser mehr verdampft wird und daher keine weitere Kühlung mehr stattfindet. Dieser Punkt wird im Allgemeinen Kühlgrenztemperatur genannt und liegt häufig im Bereich von 60 bis 70°C.At the outlet of the reactor for thermochemical biomass conversion ( 20 ), the product gas has a temperature T1, which is well above 100 ° C and a low gas humidity f1. In the main cleaning stage ( 22 ), which is operated at least partially wet, the product gas is simultaneously cooled strongly. During the first wetting of the product gas with water, part of this water evaporates. The heat necessary for the evaporation (evaporation enthalpy) is removed from the product gas. At the same time, the moisture of the product gas increases due to the evaporation. This cooling process takes place until the humidity of the product gas is 100%. This moisture-saturated gas (f2) can absorb no more water vapor, so that no more water is evaporated and therefore no further cooling takes place. This point is generally called the cooling limit temperature and is often in the range of 60 to 70 ° C.

Durch eine weitere Kühlstufe, die z. B. mit gekühltem Wasser betrieben wird, kann das Produktgas weiter gekühlt werden. Dies ist vorteilhaft, da bei kühleren Gastemperaturen mehr Teerbestandteile auskondensieren und somit eine bessere Reinigung des Produktgases erzielt werden kann.By a further cooling stage, the z. B. is operated with cooled water, the product gas can be further cooled. This is advantageous because at cooler gas temperatures more tar constituents condense and thus better purification of the product gas can be achieved.

Am Ausgang der Hauptstufe 22 ist das Produktgas soweit gereinigt, dass die Schmutzfracht auf jeden Fall kleiner als 10% ist, vorzugsweise kleiner als 5%, insbesondere kleiner als 2%. Das Produktgas hat nun eine Temperatur T2, sie liegt höchstens im Bereich der Kühlgrenztemperatur, auf jeden Fall unter 100°C, vorzugsweise unter 65°C. Typischerweise liegt sie im Bereich 40 bis 70°C. Bevorzugte Werte sind 20 bis 50°C. Am Ausgang der Hauptstufe 22 ist das Produktgas noch mit restlichen Wassertröpfchen beladen. At the exit of the main stage 22 the product gas is cleaned so far that the pollution load is in any case less than 10%, preferably less than 5%, in particular less than 2%. The product gas now has a temperature T2, it is at most in the range of the cooling limit temperature, in any case below 100 ° C, preferably below 65 ° C. Typically, it is in the range 40 to 70 ° C. Preferred values are 20 to 50 ° C. At the exit of the main stage 22 the product gas is still loaded with remaining water droplets.

Diese Wassertröpfchen stammen sowohl aus der nassen Hauptstufe als auch aus kondensiertem Wasserdampf. Diese Wassertröpfchen sind der Teil, der in den der Gaswäsche nachgeschalteten Tropfenabscheider bzw. der vom elektrostatischen Abscheider nicht abgeschieden wurde. Dieser Eintrag von Restwassertröpfchen ist vorteilhaft für das nachgeschaltete Filter 24, da es hierdurch zu einer Benetzung des nachgeschalteten Tiefenfilters kommt, wodurch die weitere Gasreinigung verbessert wird.These water droplets come from both the wet main stage and from condensed water vapor. These water droplets are the part that was not deposited in the scrubber downstream of the gas scrubber or that of the electrostatic precipitator. This entry of residual water droplets is advantageous for the downstream filter 24 , as this leads to a wetting of the downstream depth filter, whereby the further gas cleaning is improved.

In der einfachsten Ausführung kann die erfindungsgemäße dicke Schicht aus faserigem Tiefenfiltermaterial (26 bzw. 26a) ohne zusätzliche äußere Flüssigkeitsbeaufschlagung eingesetzt werden (vgl. 2 bis 5). Diese Betriebsweise wird, aufgrund der Beaufschlagung mit Tröpfchen, die aus der vorgeschalteten, zumindest teilweise nassen Gasreinigung stammen und/oder aufgrund von durch Taupunktunterschreitung des Wasserdampfes gebildetem Kondensat als nass bezeichnet. Eine zusätzliche äußere Flüssigkeitsbeaufschlagung ist möglich.In the simplest embodiment, the thick layer of fibrous depth filter material according to the invention ( 26 respectively. 26a ) are used without additional external fluid (cf. 2 to 5 ). This mode of operation is due to the application of droplets, which come from the upstream, at least partially wet gas cleaning and / or due to condensate formed by dew point below the water vapor as wet. An additional external fluid supply is possible.

In den 2 bis 5 sind unterschiedlich ausgebildete Lagen von Tiefenfiltermaterial 26 dargestellt. 2 zeigt eine zylindrische Scheibe an Tiefenfiltermaterial 26 in einem runden Gehäuse 28. Dargestellt sind auch der Eintritt, Pfeil 30, und Austritt, Pfeil 32, des Produktgases. Am Ausgang, also am Pfeil 32, kann das Produktgas in gereinigter Form abgenommen werden und steht beispielsweise für einen Ottomotor, allgemein als Verbraucher V bezeichnet, zur Verfügung. In 3 ist das Tiefenfiltermaterial 26 schräg angeordnet, dies hat den Vorteil, dass Wasser und andere Flüssigkeiten besser ablaufen können.In the 2 to 5 are differently formed layers of depth filter material 26 shown. 2 shows a cylindrical disc of depth filter material 26 in a round housing 28 , Also shown are the entrance, arrow 30 , and exit, arrow 32 , the product gas. At the exit, so at the arrow 32 , the product gas can be removed in purified form and is available, for example, for a gasoline engine, commonly referred to as consumer V. In 3 is the depth filter material 26 arranged diagonally, this has the advantage that water and other liquids can run better.

In 4 ist das Tiefenfiltermaterial 26 topfförmig ausgeführt, hierdurch wird eine noch größere Oberfläche als in 3 und noch größer als in 2 erreicht. In der Ausführung nach 5 ist das Tiefenfiltermaterial U-förmig angeordnet. Erkennbar ist, dass das Tiefenfiltermaterial 26 in 2 bis 5 stets von unten nach oben durchströmt wird. Andere Anordnungen und Durchströmungsrichtungen sind ebenfalls, auch ohne explizite grafische Darstellung, Bestandteil der Erfindung.In 4 is the depth filter material 26 cup-shaped, this is an even larger surface than in 3 and even bigger than in 2 reached. In the execution after 5 the depth filter material is arranged in a U-shape. It can be seen that the depth filter material 26 in 2 to 5 is always flowed through from bottom to top. Other arrangements and flow directions are also part of the invention, even without explicit graphical representation.

Zur gleichzeitigen Steigerung von Reinigungsleistung und Standzeit des erfindungsgemäßen Gasreinigungsverfahrens kann vorteilhafterweise eine zusätzliche äußere Flüssigkeitsbeaufschlagung des Filters erfolgen (vgl. 6 bis 8). Diese zusätzliche Flüssigkeitsbeaufschlagung kann beispielsweise rohgasseitig über Düsen 34 und/oder eine (fallfilmerzeugende) Ringleitung 40 erfolgen. Darüber hinaus ist auch eine reingasseitige Flüssigkeitsaufgabe möglich, siehe Düse 38 (vgl. 6, 7 und 8) und/oder eine (fallfilmerzeugende) Ringleitung 40, bei der die Waschflüssigkeit über Austrittsöffnungen 41 auf das Filtermedium 26 aufgegeben wird (vgl. Schnitt VIII-VIII in 8, dargestellt in 9).To simultaneously increase the cleaning performance and service life of the gas purification process according to the invention, an additional external fluid admission of the filter can advantageously take place (cf. 6 to 8th ). This additional application of liquid can, for example, raw gas side via nozzles 34 and / or a (falling film-forming) loop 40 respectively. In addition, a clean gas side fluid application is possible, see nozzle 38 (see. 6 . 7 and 8th ) and / or a (falling film-forming) ring line 40 in which the washing liquid via outlet openings 41 on the filter medium 26 is abandoned (see section VIII-VIII in 8th represented in 9 ).

Das Tiefenfiltermaterial 26 wird vorzugsweise von einem Auflagerost 42 getragen, dieser kann reingasseitig und/oder rohgasseitig angeordnet sein. 8 zeigt, dass zwei Düsen 34 und 35 rohgasseitig vorgesehen sind.The depth filter material 26 is preferably from a Auflagerost 42 worn, this can be arranged on the clean gas side and / or raw gas side. 8th shows that two nozzles 34 and 35 rohgasseitig are provided.

Bei ausreichend hoher Flüssigkeitsbeaufschlagung kommt es auf dem Filtermedium 26 zur Ausbildung einer Flüssigkeitsschicht, die als Fallfilm am Filtermedium 26 herabläuft und in der ein großer Teil von Staub, Aerosolen und kondensierenden Gasbestandteilen zurückgehalten wird. Hierdurch kann eine Einlagerung in der Tiefe des Filtermaterials nur stark verlangsamt stattfinden, und die Standzeit wird somit deutlich erhöht.With sufficiently high liquid admission it comes on the filter medium 26 for forming a liquid layer, which acts as a falling film on the filter medium 26 Run down and in which a large part of dust, aerosols and condensing gas components is retained. As a result, storage in the depth of the filter material can take place only greatly slowed down, and the service life is thus significantly increased.

Darüber hinaus kommt es, auch bei geringer Flüssigkeitsbeaufschlagung, auch im Inneren des Filtermediums 26 zu einer verbesserten Abscheidung, da die Filterfasern durch die Benetzung über höhere Haftkräfte verfügen und der freie Porenraum zwischen den Filterfasern durch die Flüssigkeit verringert wird.In addition, it also comes in the interior of the filter medium, even at low liquid supply 26 for improved deposition, since the filter fibers have higher adhesive forces due to the wetting and the free pore space between the filter fibers is reduced by the liquid.

In den Beschreibungen, die das Filter 24 betreffen, wird das Gas am Eintritt in das Filter als Rohgas (dunkler Pfeil 30) und an dessen Austritt als Reingas (heller Pfeil 32) bezeichnet.In the descriptions, the filter 24 are concerned, the gas at the entrance to the filter as raw gas (dark arrow 30 ) and at its outlet as clean gas (bright arrow 32 ) designated.

Die Filtermaterialien 26 liegen generell auf einer gasdurchlässigen rastähnlichen Auflage 42 auf, durch die sie z. B. gegen die Schwerkraft gehalten werden. Darüber hinaus sorgt eine zweite gasdurchlässige rostähnliche Auflage, der sogenannte Niederhalter 43, dafür, dass das Filtermaterial 26 nicht durch den betriebsbedingten Druckverlust aus der Form gebracht wird. Der Niederhalter 43 kann z. B. zum Wechsel des Filtermaterials 26 einfach demontierbar ausgeführt sein.The filter materials 26 generally lie on a gas-permeable latch-like support 42 on, by z. B. are held against gravity. In addition, a second gas-permeable rust-like support, the so-called hold-down provides 43 , for that the filter material 26 is not brought out of shape by the operational pressure loss. The hold down 43 can z. B. to change the filter material 26 be easy to dismantle.

Die Montage von Filtermaterialien 26 zwischen Auflage 42 und Niederhaltern 43 ist eine Standardmethode, so dass sie nicht explizit dargestellt werden muss, d. h. in 2 bis 9 und 11 zur Erhöhung der Übersichtlichkeit weggelassen wurde. Die Darstellung von Auflage 42 und Niederhalter 43 in 10 weicht hiervon ab, da Bier eine feste Auflage 42 und ein optionaler beweglicher Niederhalter 43 verwendet werden.The assembly of filter materials 26 between edition 42 and hold downs 43 is a standard method so it does not have to be explicitly represented, ie in 2 to 9 and 11 to Increase clarity was omitted. The presentation of edition 42 and hold down 43 in 10 deviates from this, since beer is a firm condition 42 and an optional movable hold-down 43 be used.

Gemäß 2, die eine prinzipielle, als Schnittbild ausgeführte Seitenansicht eines Gehäuses 28 des Filters 24 zeigt, ist das Filtermedium 26 (schraffiert dargestellter Bereich) im Wesentlichen flach, senkrecht zum Gasstrom eingebracht und ohne externe Benetzung ausgeführt.According to 2 , Which is a principal, executed as a sectional view side view of a housing 28 of the filter 24 shows is the filter medium 26 (hatched area shown) substantially flat, introduced perpendicular to the gas flow and carried out without external wetting.

In 3 ist das Filtermedium 26 schräg eingebaut, bei im Wesentlichen flachen Filtermedium 26 und ohne externe Benetzung.In 3 is the filter medium 26 installed at an angle, with a substantially flat filter medium 26 and without external wetting.

Nach 4 ist das Filtermedium 26 räumlich profiliert, ansonsten flach, beispielsweise in Taschen- oder Schlauchform ausgeführt, ohne externe Benetzung.To 4 is the filter medium 26 spatially profiled, otherwise flat, for example in pocket or tubular form, without external wetting.

In 5 hat das Filtermedium 26 eine große Raumtiefe, es verfügt über Ausbuchtungen, ohne externe Benetzung.In 5 has the filter medium 26 a large depth, it has bulges, without external wetting.

6 zeigt ein senkrecht zum Gasstrom eingebautes, im Wesentlichen flaches Filtermedium 26 mit externer Benetzung. Ein schräg angeordnetes, im Wesentlichen flaches Filtermedium 26, analog zu 3, ist auch ohne explizite bildliche Darstellung Bestandteil der Erfindung. 6 shows a built-in perpendicular to the gas flow, substantially flat filter medium 26 with external wetting. An obliquely arranged, substantially flat filter medium 26 , analogous to 3 , is also part of the invention without explicit pictorial representation.

In 7 ist das Filtermedium 26 in Taschen- oder Schlauchform dargestellt, analog zu 4, jedoch mit externer Benetzung des profilierten Filtermediums.In 7 is the filter medium 26 shown in pocket or tube shape, analogous to 4 , but with external wetting of the profiled filter medium.

In 8 ist das Filtermedium 26 in Taschen- oder Schlauchform dargestellt, analog zu 7, jedoch in umgedrehter Einbaurichtung und mit zusätzlicher externer Benetzung des Filtermediums 26. Eine Variante des Filtermediums 26 analog zu 5 mit Benetzungsvarianten ist auch ohne explizite graphische Darstellung Gegenstand der Erfindung.In 8th is the filter medium 26 shown in pocket or tube shape, analogous to 7 , but in the reverse direction and with additional external wetting of the filter medium 26 , A variant of the filter medium 26 analogous to 5 Wetting variants is the subject of the invention even without explicit graphical representation.

Die zusätzliche externe Benetzung kann sowohl rohgasseitig als auch reingasseitig durch Bedüsung oder Betropfung erfolgen. Als weitere Möglichkeit kommt eine Benetzung durch aufliegende Flüssigkeitsverteiler 37, wie z. B. Schlauch- oder Rohrleitungen mit Löchern, in Betracht. Darüber hinaus ist auch eine externe Benetzung des Filtermediums mit einer fallfilmerzeugenden Vorrichtung möglich, wie beispielhaft in 7 und 8 dargestellt.The additional external wetting can be done both on the raw gas side and on the clean gas side by spraying or grafting. Another possibility is wetting by overlying liquid distributor 37 , such as B. tubing or pipes with holes, into consideration. In addition, an external wetting of the filter medium with a falling film-forming device is possible, as exemplified in 7 and 8th shown.

In 9 ist die fallfilmerzeugende Vorrichtung mit Ringleitung 40 mit Austrittsöffnungen 41 in der Draufsicht (in Richtung des in 8 dargestellten Schnittes VIII-VIII) dargestellt. Das in 7 und 8 beispielhaft schlauchförmig dargestellte Filtermedium 26 wird über eine Ringleitung 36 und deren Austrittsöffnungen mit Flüssigkeit beaufschlagt.In 9 is the falling film generating device with loop 40 with outlet openings 41 in plan view (in the direction of in 8th represented section VIII-VIII). This in 7 and 8th exemplified tubular filter medium 26 is via a loop 36 and their outlet openings acted upon with liquid.

Bei rohgasseitig ausgebuchteten Filtermedien, z. B. in 8, kann die Benetzung auch über zumindest eine innenliegende Düse 35 erfolgen. Analog kann diese Art der Benetzung auch für 5 erfolgen, ohne dass dies explizit graphisch dargestellt ist.In raw gas side bulged filter media, eg. In 8th , Wetting may also have at least one internal nozzle 35 respectively. Similarly, this type of wetting can also be used for 5 be done without this being shown explicitly graphically.

Diese Variante der Fallfilmerzeugung ist beispielhaft und nicht ausschließlich zu verstehen. Darüber hinaus kann die Benetzung auch durch eine Kombination der dargestellten Varianten erfolgen.This variant of the falling film production is to be understood by way of example and not exclusively. In addition, the wetting can also be done by a combination of the variants shown.

In 10 ist eine weitere prinzipielle, als Schnittbild ausgeführte Seitenansicht des Filters dargestellt, bei der im Betrieb eine quasi kontinuierliche oder chargenweise diskontinuierliche Erneuerung des Filtermediums 26 erfolgen kann. Frisches kleinteiliges Filtermaterial 26 (z. B. Holzwolle) kann über eine Eintragseinrichtung 46, die hier als Förderschnecke dargestellt ist, eingebracht werden, wo es auf einem Auflagerost 42 eine Schicht aus Filtermedium ausbildet. Diese Filterschicht kann optional über einen beweglichen Niederhalter 43 fixiert oder verdichtet werden. Über eine Austragseinrichtung 52, die hier als Förderschnecke dargestellt ist, kann das beladene Filtermedium 26 ausgetragen werden. Die zusätzliche externe Benetzung des Filtermediums 26 ist auch ohne explizite graphische Darstellung Bestandteil der Erfindung. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, kommen für die in 10 dargestellte Variante die roh- bzw. reingasseitigen Benetzungen in Frage.In 10 is a further principal, executed as a sectional view side view of the filter shown in the operation of a quasi-continuous or batchwise discontinuous renewal of the filter medium 26 can be done. Fresh small particle filter material 26 (eg wood wool) may be via an entry device 46 , which is shown here as a screw conveyor, are introduced, where it is on a Auflagerost 42 forms a layer of filter medium. This filter layer can optionally have a movable hold-down 43 fixed or compacted. About a discharge device 52 , which is shown here as a screw conveyor, the loaded filter medium 26 be discharged. The additional external wetting of the filter medium 26 is part of the invention even without explicit graphical representation. In particular, but not exclusively, come for the in 10 illustrated variant, the raw or pure gas wetting in question.

In 11 ist eine weitere prinzipielle, als Schnittbild ausgeführte Seitenansicht des für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Filters 24 dargestellt, bei der im Betrieb eine (quasi-)kontinuierliche Erneuerung des Filtermediums 26 erfolgen kann. Das Filtermedium 26 kann beispielsweise, wie in 11 dargestellt, von einer Vorratsrolle 54 für frisches Medium 26 abgerollt und auf einer weiteren Rolle 56 für gebrauchtes Medium aufgerollt werden.In 11 is a further principal, executed as a sectional view of the side view of the filter used for the inventive method 24 shown in the operation of a (quasi) continuous renewal of the filter medium 26 can be done. The filter medium 26 can, for example, as in 11 represented by a supply roll 54 for fresh medium 26 unrolled and on another roll 56 to be rolled up for used media.

Darüber hinaus sind weitere Möglichkeiten zur Zuführung von frischem Filtermaterial denkbar. A) Es kann eine Rolle für frisches Material vorhanden sein und das verbrauchte Material wird in ein Abfallbehältnis in loser ungeordeter Form eingebracht. B) Frisches Filtermaterial liegt in gefalterter Form vor. C) Das Filtermaterial liegt als „größere Platte” vor, von der nur jeweils ein kleiner Teil vom zu reinigenden Produktgas beaufschlagt wird. Die Regeneration des Filters erfolgt durch Weiterschieben oder -drehen der ganzen Filterplatte Die zusätzliche externe Benetzung des Filtermediums 26 ist auch ohne explizite graphische Darstellung Bestandteil der Erfindung. Diese Benetzung kann mit Wasser, Dampf, Rapsmethlyester oder einer anderen Waschflüssigkeit erfolgen, wobei Wasser bevorzugt wird.In addition, other options for supplying fresh filter material are conceivable. A) There may be a role for fresh material and the spent material is placed in a waste container in loose, unordered form. B) Fresh filter material is in folded form. C) The filter material is present as a "larger plate", from which only a small part of the product gas to be cleaned is applied. The filter is regenerated by pushing or turning the entire filter plate. The additional external wetting of the filter medium 26 is part of the invention even without explicit graphical representation. This wetting can be done with water, steam, Rapsmethlyester or other washing liquid, with water being preferred.

Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, kommen für die in 10 bis 13, 18 bis 21 dargestellte Variante eine roh- bzw. reingasseitige Benetzung in Frage.In particular, but not exclusively, come for the in 10 to 13 . 18 to 21 variant shown a raw or pure gas side wetting in question.

Weitere (hier nicht bildlich dargestellte) Ausführungsvarianten des Filters nach 2 bis 21 ergeben sich aus möglichen Änderungen der Strömungsrichtung des Roh- und Reingases. Beispielsweise kann dies durch die Umkehrung der Gasanströmung von oben nach unten, bzw. eine waagerechte oder schräge Anströmung, sowie eine Kombination aus senkrechter, waagerechter oder schräger An- oder Abströmung erfolgen. Darüber hinaus kann auch das Gehäuse 28 des Filters ebenfalls waagerecht oder schräg ausgeführt sein. Das Gehäuse kann sowohl rund, eckig oder in anderer Form (z. B. oval) ausgeführt sein. Diese Varianten zählen auch ohne bildliche Darstellung zum beschriebenen Umfang der Erfindung.Further (not shown here) embodiments of the filter according to 2 to 21 arise from possible changes in the flow direction of the raw and clean gas. For example, this can be done by reversing the gas flow from top to bottom, or a horizontal or oblique flow, and a combination of vertical, horizontal or oblique arrival or outflow. In addition, the housing can also 28 the filter also be performed horizontally or obliquely. The housing can be round, square or in another form (eg oval). These variants also count without pictorial representation to the described scope of the invention.

Weitere erfindungsgemäße Varianten, die nicht explizit graphisch dargestellt sind, bestehen in der Kombination mehrerer Ebenen des Feinfilters. Diese Ebenen können teilweise trocken und mit externer Benetzung betrieben werden, wobei auch der Einsatz unterschiedlicher Waschflüssigkeiten möglich ist.Further variants according to the invention, which are not explicitly illustrated graphically, consist in the combination of several levels of the fine filter. These levels can be partly dry and operated with external wetting, whereby the use of different washing liquids is possible.

Die Erfindung beinhaltet die Nachschaltung von Tropfenabscheidern nach dem Feinfilter, auch ohne dass dies explizit graphisch dargestellt wird, da die Tropfenabscheidung nach nassen Gasreinigungsverfahren zum Stand der Technik gehört und daher nicht gesondert erwähnt werden muss.The invention includes the downstream of droplet after the fine filter, even without this being explicitly graphed, since the droplet deposition after wet gas cleaning process belongs to the prior art and therefore need not be mentioned separately.

Die Erfindung realisiert dabei ein filterndes und verstopfungsresistentes Gasfeinreinigungsverfahren für heizwertreiche Produktgase, welche zur Energieerzeugung durch unterstöchiometrische thermochemische Konversion fester Brennstoffe erzeugt wurden, über einen Heizwert von 3 bis 20, insbesondere von 4 bis 7 MJ/m3 N verfügen und als Volumenstrom von 10 bis 40.000, vorzugsweise 20 bis 2.000 m3 N/h und insbesondere von 50 bis 1.500 m3 N/h vorliegen, dadurch gekennzeichnet, dass es einer Gasvorbehandlung nachgeschaltet ist, welche zumindest teilweise auf dem Prinzip der nassen Gasreinigung beruht.The invention realizes a filtering and clogging-resistant gas fine cleaning method for high-calorific product gases, which were generated for energy production by substoichiometric thermochemical conversion of solid fuels, have a calorific value of 3 to 20, in particular from 4 to 7 MJ / m 3 N and a volume flow of 10 to 40,000, preferably 20 to 2,000 m 3 N / h and in particular from 50 to 1,500 m 3 N / h are present, characterized in that it is followed by a gas pretreatment, which is based at least partially on the principle of wet gas cleaning.

Das Filter 24 gemäß 12 besteht aus einem gasdichten zylindrischen Gehäuse 28 mit einer Gehäusetrennung 29, die als Gehäuseflansch ausgeführt ist und durch die die Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten gewährleistet wird.The filter 24 according to 12 consists of a gas-tight cylindrical housing 28 with a housing separation 29 , which is designed as a housing flange and through which the accessibility for maintenance is guaranteed.

Das Rohgas 30 strömt durch den Rohgasstutzen 31 in das zylindrische Gehäuse 28 und verlässt es als gereinigtes Reingas 32 durch den Reingasstutzen 33. In dem zylindrischen Gehäuse 28 befindet sich auf einem runden horizontalen Traggitter bzw. Rost 42 eine Schicht unverdichteter Mineralwolle als Filtermaterial 26, z. B. Glaswolle, Raumgewicht im unverschmutzten und trockenen Neuzustand von 12 bis 75 kg/m3, vorzugsweise 16 bis 25 kg/m3, mittleren Faserdurchmesser von etwa 2 bis 30 μm, vorzugsweise 3 bis 6 μm, von etwa 10 bis 50 cm, bevorzugt 20 bis 40 cm Stärke im Neuzustand liegt.The raw gas 30 flows through the raw-gas nozzle 31 in the cylindrical housing 28 and leave it as purified clean gas 32 through the clean gas nozzle 33 , In the cylindrical housing 28 is located on a round horizontal support grid or grate 42 a layer of non-dense mineral wool as a filter material 26 , z. B. glass wool, density in the unpolluted and dry new condition of 12 to 75 kg / m 3 , preferably 16 to 25 kg / m 3 , average fiber diameter of about 2 to 30 microns, preferably 3 to 6 microns, from about 10 to 50 cm, preferably 20 to 40 cm thickness is new condition.

Oberhalb der unverdichteten Mineralwollschicht 26 befindet sich eine Schicht aus verdichteter Mineralwolle 26a, z. B. Glaswolle, ebenfalls mit einer Faserdicke von 3–6 μm. Die verdichtete Mineralwolle weist gegenüber dem unverdichteten Zustand ein um den Faktor 2 bis 4 höheres Raumgewicht im Neuzustand, also etwa 50–100 kg/m3 auf. Die Schichtdicke der verdichteten Mineralwolle 26a beträgt ebenfalls etwa 10 bis 50 cm, bevorzugt 20 bis 40 cm Stärke im Neuzustand.Above the uncompacted mineral wool layer 26 There is a layer of compacted mineral wool 26a , z. As glass wool, also with a fiber thickness of 3-6 microns. The densified mineral wool has over the uncompressed state by a factor of 2 to 4 higher density in the new state, ie about 50-100 kg / m 3 . The layer thickness of compacted mineral wool 26a is also about 10 to 50 cm, preferably 20 to 40 cm thickness when new.

Auf den Mineralwollschichten befindet sich ein Niederhalter 43, der die Wollschichten, auch bei dem sich im Betrieb einstellenden Differenzdruck, in ihrer Position hält. Das zu reinigende Gas durchströmt von unten die Wollschichten. Das Gas strömt von unten in die Wallschichten und wird oben gereinigt abgezogen. Die Wolle wird diskontinuierlich mit einer Waschflüssigkeit, z. B. Wasser, von oben im Gegenstrom zur Flussrichtung des Gases benetzt. Hierzu ist eine Pumpe 58 installiert, die die Waschflüssigkeit über eine Wasseraufgabevorrichtung 38 auf die obere verdichtete Wolleschicht 26a bringt. Die Wasseraufgabevorrichtung 38 kann, alternativ zu den in 6 bis 8 dargestellten Varianten, auch als Rohr-, Rinnen- oder Tüllenverteiler ausgeführt sein und besitzt 20 Tropfstellen pro Quadratmeter Oberfläche der Wallpakete 26 und 26a. Der Differenzdruck über den Wollschichten wird überwacht durch einen Sensor 62.On the mineral wool layers is a hold-down 43 , which holds the wool layers in their position, even at the operating differential pressure. The gas to be cleaned flows through the wool layers from below. The gas flows from below into the wall layers and is removed cleaned up. The wool is discontinuously washed with a washing liquid, eg. As water, wetted from above in countercurrent to the flow direction of the gas. This is a pump 58 installed the washing liquid through a water dispenser 38 on the upper dense wool layer 26a brings. The water dispenser 38 can, alternatively to the in 6 to 8th variants shown, also be designed as a pipe, gutter or Tüllenverteiler and has 20 Drip points per square meter surface of Wallpakete 26 and 26a , The differential pressure across the wool layers is monitored by a sensor 62 ,

Im oberen Teil des zylindrischen Gehäuses 28 kann optional eine weitere Mineralwolleschicht 26b als Tropfenabscheider vorgesehen werden. Diese unverdichtete Mineralwollschicht 26b weist eine Schichtdicke von 50 bis 100 mm auf und ein Raumgewicht im unverschmutzten und trockenen Neuzustand von 12 bis 75 kg/m3, vorzugsweise 16 bis 25 kg/m3 bei einem mittleren Faserdurchmesser von etwa 2 bis 30 μm, vorzugsweise 3 bis 6 μm auf. In dieser Schicht kann optional auch Mineralwolle mit einem größeren Faserdurchmesser als 3–6 μm verwendet werden.In the upper part of the cylindrical housing 28 can optionally have another mineral wool layer 26b be provided as a mist eliminator. This uncompressed mineral wool layer 26b has a layer thickness of 50 to 100 mm and a density in the unpolluted and dry new state of 12 to 75 kg / m 3 , preferably 16 to 25 kg / m 3 at a mean fiber diameter of about 2 to 30 microns, preferably 3 to 6 microns on. Mineral wool with a fiber diameter of 3-6 μm may optionally be used in this layer.

Es muss sicher gestellt sein, auch bei stark verschmutzten Wollschichten 26 und 26a, dass über die Wasseraufgabevorrichtung 38 auf die Wolle aufgegebene Wasser nicht so stark ansteigen kann, dass es über den oberen Gasauslass in das Reingas 32 kann. Durch dieses Wasser könnten Schäden im der Feinreinigung nachgeschalteten Motor entstehen.It must be ensured, even with heavily soiled wool layers 26 and 26a that about the water dispenser 38 on the wool abandoned water can not rise so much that it is above the upper gas outlet in the clean gas 32 can. This water could cause damage in the fine cleaning downstream motor.

Diese Sicherheit wird gewährleistet durch ein Überlaufrohr 60, dass wenige Zentimeter, z. B. 2 cm, über die obere Wollschicht 26a ragt und nach oben und unten offen ist, so dass sich kein zu hoher Wasserstand auf der oberen Wollschicht 26a aufbauen kann. Damit während des Betriebes kein Rohgas über das Überlaufrohr auf die Reingasseite gelangen kann ist das Überlaufrohr an seinem unteren offenen Ende mit einem Siphon 61 verschlossen.This safety is ensured by an overflow pipe 60 that a few centimeters, z. B. 2 cm, over the upper wool layer 26a protrudes and is open up and down, so that there is not too high water level on the upper wool layer 26a can build up. So that no raw gas can reach the clean gas side via the overflow pipe during operation, the overflow pipe is at its lower open end with a siphon 61 locked.

Die Wartung des erfindungsgemäßen Feinfilters erfolgt vorteilhafterweise wie folgt:
Wenn nach längerer Betriebszeit so viel Staub und Teer im Filtermaterial eingelagert sind, dass der Druckverlust des Gasstromes über das Filtermaterial seinen Maximalwert von beispielsweise 25 mbar erreicht, wird ein zumindest teilweiser Wechsel des Filtermaterials notwendig.The maintenance of the fine filter according to the invention is advantageously carried out as follows:
If, after a long period of operation, so much dust and tar are stored in the filter material that the pressure loss of the gas flow through the filter material reaches its maximum value of, for example, 25 mbar, at least partial replacement of the filter material becomes necessary.

Das in 12 dargestellte zylindrische Gehäuse 28 kann zu Wartungsarbeiten an der Gehäusetrennung 29 geöffnet werden. Hierzu wird zunächst die Verbindung vom Reingasstutzen 33 zur nachfolgenden, hier nicht bildlich dargestellten, Rohrleitung gelöst. Der obere Gehäuseteil kann Schwenkvorrichtung angehoben und zur Seite geschwenkt werden. Die Schwenkvorrichtung besteht aus einer galgenförmigen rechtwinkligen Rohrkonstruktion 70, die über eine Versteifung 71 stabilisiert ist. Das obere Gehäuseteil kann über eine Gewindestange 72 durch manuelle Betätigung des Handgriffes 73 angehoben werden. Zur besseren Kraftverteilung ist die Gewindestange 72 auf einem Futterblech 77 am oberen Gehäuseteil befestigt. Zur Erleichterung des manuellen Anhebens befindet sich unterhalb des Handgriffes 73 mindestens eine Scheibe, z. B. aus Metall oder Hart-PTFE.This in 12 illustrated cylindrical housing 28 may cause maintenance on the housing separation 29 be opened. For this purpose, first the connection from the clean gas nozzle 33 to the subsequent, not pictorially illustrated, solved pipeline. The upper housing part can be raised pivoting device and swung to the side. The swivel device consists of a gallows-shaped rectangular pipe construction 70 that have a stiffening 71 is stabilized. The upper housing part can via a threaded rod 72 by manual operation of the handle 73 be raised. For better power distribution is the threaded rod 72 on a lining sheet 77 attached to the upper housing part. To facilitate manual lifting is located below the handle 73 at least one disc, z. B. made of metal or hard PTFE.

Um ein Verdrehen des angehobenen oberen Gehäuseteils zu verhindern ist am senkrechten Teil der Rohrkonstruktion 70 ein Halteblech 75 angebracht mit einer mit Langloch versehenen Haltelasche 76 am oberen Gehäuseteil durch eine Schraubverbindung verbunden ist.To prevent twisting of the raised upper housing part is on the vertical part of the pipe construction 70 a holding plate 75 fitted with a retaining lug provided with a slot 76 is connected at the upper housing part by a screw connection.

Optional und/oder ergänzend kann der Feinfilter aus mehreren Lagen Mineralwolle bestehen. In 12 ist der Aufbau eines Feinfilters mit querschnittsfüllenden Filtermatten dargestellt. Jede der Filterschichten 26 und 26a kann aus mehreren Lagen Mineralwolle bestehen. Die untere Filterschicht 26 besteht z. B. aus 4 Lagen unverdichteter Glaswolle mit einem Raumgewicht im unverschmutzten und trockenen Neuzustand von 12 bis 75 kg/m3, vorzugsweise 16 bis 25 kg/m3 mit einem mittleren Faserdurchmesser von etwa 2 bis 30 μm, vorzugsweise 3 bis 6 μm und einer Einbauhöhe von je 100 mm. Jede dieser 4 Lagen kann aus ein oder mehreren Glaswollmatten bestehen, beim Einbau ist jedoch auf ein ausreichendes Übermaß der einzelnen Matten von einigen Zentimetern zu achten, damit sich sowohl zur Gehäusewand 28 als auch zwischen den Matten keine Spalten ausbilden.Optionally and / or additionally, the fine filter can consist of several layers of mineral wool. In 12 the construction of a fine filter with cross-sectional filter mats is shown. Each of the filter layers 26 and 26a can consist of several layers of mineral wool. The lower filter layer 26 exists z. B. from 4 layers of non-compacted glass wool with a density in the unpolluted and dry new state of 12 to 75 kg / m 3 , preferably 16 to 25 kg / m 3 with a mean fiber diameter of about 2 to 30 microns, preferably 3 to 6 microns and a Installation height of 100 mm each. Each of these 4 layers may consist of one or more glass wool mats, but when installing, pay attention to a sufficient oversize of the individual mats of a few centimeters, so that both to the housing wall 28 as well as form no gaps between the mats.

Zum Austausch vor allem der unteren Filterschichten von 26 und 26a – zum sparsamen Umgang mit Filtermaterial – ist es optional und/oder ergänzend auch möglich, die unterste am stärkten verschmutzte Filterschicht zu entfernen und durch die zweitunterste Filterschicht zu ersetzen. Als oberste Lage wird eine saubere Lage Filtermaterial eingelegt. Dieses Durchtauschen von Filtermaterialschichten kann sowohl in der loseren Schicht 26 als auch in der stärker verdichteten Schicht 26a separat erfolgen.To exchange especially the lower filter layers of 26 and 26a - For economical handling of filter material - it is optionally and / or additionally possible to remove the bottom most heavily soiled filter layer and replace it with the second bottom filter layer. The top layer is a clean layer of filter material. This exchange of filter material layers can occur both in the looser layer 26 as well as in the more compacted layer 26a done separately.

13 zeigt einen ähnlichen Filteraufbau wie 12, jedoch ist die Filtermaterialschicht in ein oder mehreren Filterelementen 78, die als Filterpatronen ausgebildet sind, angebracht, die an einer Kopfplatte 79, die mit Öffnungen für die Filterelemente versehen ist und ansonsten gasdicht mit der Wandung des zylindrischen Gehäuses 28 abschließt. Die Filterelemente sind z. B. mit einer Schraubverbindung an der Kopfplatte befestigt, dass das Rohgas nur durch die Filterelemente auf die Reingasseite gelangen kann. 13 shows a similar filter construction as 12 but the filter material layer is in one or more filter elements 78 , which are designed as filter cartridges, attached to a head plate 79 , which is provided with openings for the filter elements and otherwise gas-tight with the wall of the cylindrical housing 28 concludes. The filter elements are z. B. attached with a screw on the top plate that the raw gas can only pass through the filter elements on the clean gas side.

Vorteilhaft an der in 13 dargestellten Konfiguration ist, dass die Filterelemente von oben, d. h. von der Reingasseite montiert werden können. Hierdurch wird eine Schmutzbelastung des Wartungspersonals, im Gegensatz zum händischen Wechsel von losen Filtermatten gemäß 12, weitestgehend ausgeschlossen.Beneficial to the in 13 configuration shown is that the filter elements can be mounted from above, ie from the clean gas side. As a result, a pollution burden of maintenance personnel, in contrast to the manual change of loose filter mats according to 12 , as far as possible excluded.

Zur weiteren Steigerung der Wartungsfreundlichkeit wird das Gewicht der Filterelemente dadurch begrenzt, dass die einzelnen Elemente jeweils nur so groß sind, dass die Querschnittsfläche für die Gasströmung durch Auflagerost 42, Filtermaterial 26 bzw. 26a und Niederhalter 43 nicht größer als 0,15 m2 sind. Durch diese Größenbeschränkung können die Filterelemente auch im nassen und verschmutzten Zustand noch von Hand demontiert werden.To further increase the ease of maintenance, the weight of the filter elements is limited by the fact that the individual elements are each only so large that the cross-sectional area for the gas flow through Auflagerost 42 , Filter material 26 respectively. 26a and hold down 43 are not greater than 0.15 m 2 . Due to this size restriction, the filter elements can still be dismantled by hand even in the wet and dirty state.

In 14 ist die Montage eines solchen Filtersegments dargestellt. Das Filterelement besteht seitlich aus gasdichten Wänden 44, so dass das Rohgas nur durch den Auflagerost 42, die beiden Filterschichten 26 und 26a und den Niederhalter 43 auf die Reingasseite strömen kann. Seitlich am der gasdichten Wand 44 ist ein umlaufender Befestigungskragen 80 angebracht, mit dem das Filterelement über eine Schraubverbindung 84 mit der Kopfplatte 79 verbunden werden kann.In 14 the assembly of such a filter segment is shown. The filter element consists laterally of gas-tight walls 44 , so that the raw gas only through the Auflagerost 42 , the two filter layers 26 and 26a and the hold-down 43 can flow to the clean gas side. Laterally on the gastight wall 44 is a circumferential mounting collar 80 attached, with which the filter element via a screw connection 84 with the head plate 79 can be connected.

Das Überlaufrohrs 60 kann sowohl in einem Filterelement als auch an der Kopfplatte montiert sein. In jedem Fall überragt es den Niederhalter 43 um einige Zentimeter, so dass sich auch oberhalb des Filtermaterials eine sprudelnde Wasserschicht ausbilden kann. The overflow pipe 60 can be mounted both in a filter element and on the top plate. In any case, it surpasses the hold-down 43 by a few centimeters, so that above the filter material can form a bubbling layer of water.

15 zeigt eine detaillierte Darstellung der Befestigungsituation 81. Das Filterelement wird mit dem Befestigungskragen 80 über eine Schraubverbindung 84 an die Kopfplatte 79 gepresst und über eine zwischen Kopfplatte und Befestigungskragen befindliche Dichtung 85 gegen Gasdurchtritt gedichtet. Die von der Reingasseite von oben zu erreichende Schraubverbindung kann z. B. über auf der Unterseite der Kopfplatte befestigten Muttern oder Muffen 86 gehalten werden. Diese Muttern oder Muffen müssen zur Rohgasseite allseitig gasdicht verschweißt sein, damit sich keine Leckageströmungen ausbildenden können. 15 shows a detailed representation of the mounting situation 81 , The filter element comes with the mounting collar 80 via a screw connection 84 to the top plate 79 Pressed and over a located between the top plate and mounting collar seal 85 sealed against gas passage. The clean gas from the top to be reached by screw can z. B. on the underside of the top plate mounted nuts or sleeves 86 being held. These nuts or sleeves must be gas-tight welded to the raw gas side on all sides, so that no leakage flows can form.

In 16 sind weitere Hilfsmittel für die Montage und die Demontage dargestellt. Die Filterelemente können über einen Tragebügel 87 in die Kopfplattenöffnungen ein- und ausgehoben werden. Zur Verringerung des Gewichts bei der Demontage ist es sinnvoll das im Filtermaterial befindliche Wasser auszupressen. Hierzu kann das Filtermaterial über ein an Griffen 88 befestigtes Gitter oder Lochblech 89 angehoben und nach oben gegen den Niederhalter 43 gedrückt werden. Hierbei wird ein großer Teil des Wassers aus dem Filtermaterial ausgepresst, so dass sich das Filterelement leichter nach oben aus der Kopfplatte ausheben lässt.In 16 Further aids for assembly and disassembly are shown. The filter elements can be connected via a carrying handle 87 be in and out of the top plate openings. To reduce the weight during disassembly, it makes sense to squeeze out the water in the filter material. For this purpose, the filter material via a on handles 88 fixed grid or perforated plate 89 raised and up against the hold-down 43 be pressed. Here, a large part of the water is squeezed out of the filter material, so that the filter element can be easily lifted out of the top plate.

In 17 sind verschiedene Geometrien für die Filterelemente dargestellt. Diese Darstellung ist beispielhaft und nicht ausschließend zu verstehen. Das Filterelement 78a ist teilkreisförmig ausgeführt, das dass bei diesem hier dargestellten Typ vier solcher Filterelemente im zylindrischen Gehäusequerschnitt montiert werden könnte. Das Filterelement 78b ist kreisförmig ausgeführt und würde gemäß dieser Darstellung ebenfalls die Montage von vier Elementen erlauben. Die beiden Filterelemente 78c sind rechteckig ausgeführt und würden hier ebenfalls die Montage von vier Elementen im Gehäusequerschnitt erlauben. Zur Erhöhung der Übersichtlichkeit sind die Tragebügel 87 und Griffe 88 zum Auspressen des Filtermaterials vor der Demontage nur bei einigen der Filterelemente dargestellt.In 17 Different geometries for the filter elements are shown. This representation is to be understood as exemplary and not exclusive. The filter element 78a is executed part-circular, that could be mounted in the cylindrical housing cross-section in this type shown here four such filter elements. The filter element 78b is circular and would also allow the assembly of four elements according to this illustration. The two filter elements 78c are rectangular and would also allow the installation of four elements in the housing cross-section here. To increase the clarity are the carrying handle 87 and handles 88 for expressing the filter material before dismantling shown only in some of the filter elements.

Zur Erhöhung der Standzeiten des Feinfilters können zusätzliche dünne Schichten, z. B. von unverdichtetem Filtermaterial mit einem Raumgewicht im unverschmutzten und trockenen Neuzustand von 12 bis 75 kg/m3, vorzugsweise 16 bis 25 kg/m3 mit einem mittleren Faserdurchmesser von etwa 2 bis 30 μm, vorzugsweise 3 bis 6 μm (26c bzw. 26d) verwendet werden, die in Durchströmungsrichtung nur wenige Zentimeter, wie 1 bis 2 cm, tief sind.To increase the service life of the fine filter additional thin layers, for. B. of uncompressed filter material with a density in the unpolluted and dry new state of 12 to 75 kg / m 3 , preferably 16 to 25 kg / m 3 with a mean fiber diameter of about 2 to 30 microns, preferably 3 to 6 microns ( 26c respectively. 26d ) are used, which are in the flow direction only a few inches, such as 1 to 2 cm, deep.

18 zeigt zwei Montagevarianten der Vorabscheiderschichten 26c, die sowohl in einer festen (95a) als auch einer flexiblen (95b) Begrenzungsstruktur ähnlich der Auflageroste 42 und Niederhalter 43 eingebettet sein können. In beiden Fällen werden alle Vorabscheiderschichten anfänglich durch einen Haltemechanismus 90 so fixiert, dass das Rohgas durch sie hindurchströmen muss. Auf der dem Haltemechanismus gegenüberliegenden Seite ist die Vorabscheiderschicht permanent befestigt. Dieser feste Haltepunkt kann bei der festen Begrenzungstruktur 95a als Drehpunkt 91 und bei der flexiblen Begrenzungsstruktur durch einfache Befestigung des Materials erfolgen. 18 shows two installation variants of the pre-separator layers 26c which are both in a fixed ( 95a ) as well as a flexible ( 95b ) Limiting structure similar to the Auflagoste 42 and hold down 43 can be embedded. In both cases, all of the pre-separator layers are initially held by a holding mechanism 90 fixed so that the raw gas must flow through them. On the opposite side of the holding mechanism, the pre-separator layer is permanently attached. This fixed breakpoint may be at the fixed boundary structure 95a as a fulcrum 91 and in the flexible limiting structure by simple attachment of the material.

Die in 18 dargestellte Ausführung der Befestigung der Vorabscheider mit einem seitlichen Fixpunkt ist beispielhaft zu verstehen. Die Erfindung schließt andere Befestigungsarten, wie z. B. mittige, außermittige oder andere Befestigungspunkte der Vorabscheider auch ohne explizite bildliche und textliche Darstellung mit ein.In the 18 illustrated embodiment of the attachment of the pre-separator with a lateral fixed point is to be understood by way of example. The invention includes other types of attachment, such. B. central, eccentric or other attachment points of Vorabscheider without explicit pictorial and textual representation with a.

Wenn einer der Haltemechanismen 90 über einen Bowdenzug 92 ausgelöst wird, lässt er die entsprechende Vorabscheiderschicht los, die sich dann aufgrund Ihrer Austattung mit einem Gewicht 93 nach unten bewegt. Alternativ zur Gewichtsbelastung könnte die Auslösung auch über einen Federmechanismus oder über Stangen etc. erfolgen bzw. durch direktes Abziehen der Vorabscheider über den Bowdenzug 92 ohne Haltemechanismus 90 schräg nach unten erfolgen. Diese Variationen sind zur Erhöhung der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, obwohl sie ebenfalls Bestandteil der Erfindung sind.If one of the holding mechanisms 90 over a Bowden cable 92 is released, he lets go of the appropriate pre-separator, which then due to your equipment with a weight 93 moved down. As an alternative to the weight load, the release could also take place via a spring mechanism or via rods etc. or by direct removal of the pre-separator via the Bowden cable 92 without holding mechanism 90 made obliquely downwards. These variations are not shown for clarity, although they are also part of the invention.

Die Bowdenzüge 92 sind werden entlang des Filterelements nach oben geführt, wo sie durch gasdichte Durchführungen 96, die z. B. als Faltenbalg ausgeführt sein können, durch das zylindrische Gehäuse des Feinfilter geführt werden, so dass sie von außen z. B. über Griffe 98 ausgelöst werden können. Zur Erleichterung der Montage der Filterelemente können die Bowdenzüge mit Kupplungen 94 versehen sein.The Bowden cables 92 are guided upwards along the filter element, where they pass through gas-tight feedthroughs 96 that z. B. can be designed as a bellows, are guided by the cylindrical housing of the fine filter, so that they are from the outside z. B. over handles 98 can be triggered. To facilitate the assembly of the filter elements, the Bowden cables with couplings 94 be provided.

In 18 sind zwei Filterelemente jeweils mit fester (95a) und flexibler (95b) Begrenzung des Vorabscheidermaterials dargestellt, wobei jeweils zwei Vorabscheiderschichten vor jedem Filterelement angebracht sein, von denen eine bereits aus der Gaströmung genommen wurde und die andere noch als Vorabscheider eingesetzt ist. Diese Darstellung mit jeweils zwei Vorabscheiderschichten dient der Veranschaulichung und Erhöhung der Übersichtlichkeit. Andere Anzahlen an Vorabscheiderschichten sind möglich und ebenfalls Bestandteil dieser Erfindung. In der Darstellung in 18 sind die beiden unteren Griffe 98 außerhalb des Gehäuses 28 gezogen und dadurch jeweils die untere Schicht der Vorabscheider aus der Strömung genommen.In 18 are two filter elements each with fixed ( 95a ) and more flexible ( 95b ) Limiting the Vorabscheidermaterials shown, wherein in each case two Vorabscheiderschichten be mounted in front of each filter element, one of which was already taken from the gas flow and the other is still used as a pre-separator. This representation with two pre-separator layers serves to illustrate and increase the clarity. Other numbers of pre-separator layers are possible and also part of this invention. In the illustration in 18 are the two lower handles 98 outside the case 28 pulled and thereby each of the lower layer of Vorabscheider taken from the flow.

Da trotz Vorabscheiderschichten in der Gasströmung auch die darüberliegenden Filtermaterialschichten mit Staub und Teer belastet werden, gibt es keine linearen Zusammenhang zwischen der Anzahl der Vorabscheiderschichten und der Erhöhung der Standzeiten. Darüber hinaus ist die Standzeit auch von dem Verhältnis von Staub zu Teer abhängig.Since, in spite of pre-separator layers in the gas flow, the overlying filter material layers are also loaded with dust and tar, there is no linear relationship between the number of pre-separator layers and the increase in service life. In addition, the service life is also dependent on the ratio of dust to tar.

19 zeigt eine ähnliche Konfiguration des Filters wie 18, bei der jedoch die dünnen Vorabscheiderschichten 26d vertikal und in dieser graphischen Darstellung radialsymmetrisch ausgeführt sind. Durch diese radialsymmetrische Anordnung der Vorabscheiderschichten kann bei entsprechender Anzahl und Bauhöhe eine Anströmfläche erzielt werden, die deutlich größer ist als die der nachfolgenden Filterpatrone 78. Zur Standzeiterhöhung ist daher ein Herausnehmen dieser Vorabscheiderschichten nicht unbedingt erforderlich und wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit auch nicht gesondert graphisch dargestellt. Es ist jedoch auch ohne graphische Darstellung Bestandteil der Erfindung, ebenso wie andere ineinander geschachtelte (z. B. eckige oder ovale) Anordnungen des Vorabscheidermaterials 26d. Zur Vereinfachung der Wartung der Filterpatrone 78 und der radialsymmetrischen Vorabscheiderstufe sind beide Teile über eine Befestigung 29c, hier beispielhaft dargestellt als Flanschverbindung, miteinander verbunden, so dass die Filtermaterialien 26, 26a und 26c einfach ausgetauscht werden können. 19 shows a similar configuration of the filter as 18 in which, however, the thin pre-separator layers 26d are executed vertically and radially symmetric in this graph. Due to this radially symmetrical arrangement of the pre-separator layers, with an appropriate number and height, an inflow area can be achieved which is significantly greater than that of the subsequent filter cartridge 78 , To increase the service life, therefore, removal of these pre-separator layers is not absolutely necessary and, for reasons of clarity, has not been shown separately graphically. However, it is also part of the invention without any graphic representation, as well as other nested (eg, angular or oval) arrangements of the precleaner material 26d , To simplify the maintenance of the filter cartridge 78 and the radially symmetric pre-separator stage are both parts via a fixture 29c , here exemplified as a flange connection, connected to each other, so that the filter materials 26 . 26a and 26c can be easily exchanged.

Das Rohgas 30 gelangt durch die senkrechten radialsymmetrischen Einströmkammern 51 in die Vorabscheiderstufe, passiert die radialsymmetrischen Vorabscheider 26d und strömt durch die ebenfalls radialsymmetrischen Ausströmkammern zu den Filterpatronen 78.The raw gas 30 passes through the vertical radially symmetrical inflow chambers 51 into the pre-separator stage, the radially symmetric pre-separator happens 26d and flows through the likewise radially symmetrical outflow chambers to the filter cartridges 78 ,

In 20 ist die Draufsicht entlang des Schnittes B-B in 19 sind beispielhaft für zwei vertikale konzentrische Vorabscheiderschichten 26d pro Filterelement 78 dargestellt. Andere Anzahlen und Ausführungen der vertikalen Anordnung (z. B. eckig oder oval) der Vorabscheiderschichten sind möglich und ebenfalls Bestandteil der Erfindung.In 20 is the top view along the section BB in 19 are exemplary of two vertical concentric pre-separator layers 26d per filter element 78 shown. Other numbers and embodiments of the vertical arrangement (eg angular or oval) of the pre-separator layers are possible and also part of the invention.

Das Rohgas 30 strömt von außen nach innen in die Einströmkammern 51, durch die Vorabscheider 26d in die Auströmkammern 53 und von dort aus nach oben, aus der Bildebene heraus zu den Filterpatronen.The raw gas 30 flows from outside to inside into the inflow chambers 51 , through the pre-separator 26d into the Auströmkammern 53 and from there to the top, out of the picture plane out to the filter cartridges.

Eine andere Anordnung, bei der das Gas von innen nach außen durch Einströmkammern, Vorabscheider und Auströmkammern geleitet würde ist ebenfalls auch ohne explizite graphische Darstellung Bestandteil der Erfindung. Da das Vorabscheidermaterial sehr dünn ausgeführt ist, sind auch die Flächenunterschiede zwischen An- und Abströmseite vergleichsweise gering.Another arrangement, in which the gas would be directed from the inside to the outside through inflow, pre-separator and Auströmkammern is also without explicit graphical representation part of the invention. Since the Vorabscheidermaterial is made very thin, and the differences in area between the inlet and outlet are comparatively low.

21 zeigt eine Variation des erfindungsgemäßen Filters, bei der das Filtermaterial von festen kassettenartigen Strukturen begrenzt wird, die einen Wechsel der Kassetten zur Seite hin ermöglichen. Das Filtergehäuse 28 besitzt bei dieser Variante einen (in Strömungsrichtung des Gases) vorzugsweise eckigen Querschnitt; es können jedoch auch runde oder anders geformte Querschnitte verwendet werden. Der seitliche Wechsel der Filterkassetten hat gegenüber dem zuvor dargestellten vertikalen Wechsel den Vorteil, dass hierzu der Gehäusedeckeln nicht demontiert werden muss. Der seitliche Filterwechsel ist z. B. in der Lüftungstechnik weit verbreiteter Stand der Technik. Vorteilhaft beim seitlichen Wechsel ist darüber hinaus, dass die unteren, stärker verschmutzenden Filterschichten gezielt gewechselt werden können. 21 shows a variation of the filter according to the invention, in which the filter material is limited by fixed cassette-like structures that allow a change of cassettes to the side. The filter housing 28 has in this variant a (in the flow direction of the gas) preferably angular cross-section; however, it is also possible to use round or differently shaped cross sections. The lateral change of the filter cartridges has the advantage over the previously described vertical change, that this does not require the housing covers must be dismantled. The lateral filter change is z. B. in ventilation technology widely used prior art. Another advantage of the lateral change is that the lower, more polluting filter layers can be changed specifically.

Das Filtermaterial 26 bzw. 26a ist ein festen Kassetten 55 bzw. 55a eingebracht, die seitlich in das Gehäuse 26 eingebracht und mit Hilfe einer Schraubverbindung 84 analog zu der Darstellung in 15 so mit dem Gehäuse verbunden werden können, dass kein Gas durch die Montageöffnung im Gehäuse ein- oder austreten kann.The filter material 26 respectively. 26a is a solid cassettes 55 respectively. 55a introduced laterally into the housing 26 introduced and with the help of a screw connection 84 analogous to the representation in 15 can be connected to the housing so that no gas can enter or exit through the mounting hole in the housing.

Der Montageöffnung gegenüberliegend sind an der Innenseite des Gehäuses Dichtungen 85 angebracht, die verhindern, dass Rohgas 30 an den Kassetten vorbei auf die Reingasseite 32 strömen kann. Die Kassetten verfügen analog zu den zuvor genannten Varianten über Auflageroste 42 und Niederhalter 43. Unterhalb der Kassetten können Wiederverteiler 99 für die herabtropfenden Waschflüssigkeit montiert sein. Diese Wiederverteiler schließen dicht mit der Gehäusewand ab, so dass sie an der Gehäusewand herablaufenden Wasser von der Wand wegführen und weiter mittig über Öffnungen gleichverteilt an die untere Ebene abgeben. Durch diese Wiederverteiler kann die Ansammlung der Waschflüssigkeit an der Gehäusewand begrenzt werden, so dass eine gleichmäßige Befeuchtung über den gesamten Querschnitt des Filtermaterials sicher gestellt ist.Opposite the mounting hole are seals on the inside of the housing 85 attached, which prevent raw gas 30 past the cassettes on the clean gas side 32 can flow. The cassettes have analogous to the aforementioned variants on Auflageroste 42 and hold down 43 , Below the cassettes can redistributors 99 be mounted for the dripping washing liquid. These redistributors close tightly with the housing wall, so that they lead away from the wall of the housing running water from the wall and further distributed in the middle evenly distributed through openings to the lower level. Through these redistributors, the accumulation of the washing liquid can be limited to the housing wall, so that a uniform humidification over the entire cross-section of the filter material is ensured.

Im oberen Teil von 20 ist eine Kassette 55 dargestellt, in der eine dicke Lage Filtermaterial 26 und optional auch 26a eingebettet ist. Im unteren Teil von 20 sind mehrere flache Kassetten 55a dargestellt. Alle Formen der Kassetten sind mit einer Schraubverbindung 84 im Bereich um die Montageöffnung mit dem Gehäuse 28 gasdicht verbunden. Der Gasschlupf von der Rohrgas- zur Reingasseite an den Filterelementen vorbei wird durch Dichtungen 85 zwischen Kassetten und der Gehäuseinnenwand verhindert.In the upper part of 20 is a cassette 55 shown in a thick layer of filter material 26 and optionally too 26a is embedded. In the lower part of 20 are several flat cassettes 55a shown. All forms of cassettes are screwed 84 in the area around the mounting hole with the housing 28 connected gas-tight. The gas slip from the Rohrgas- Clean gas side is passed through the filter elements by gaskets 85 between cartridges and the inside wall of the housing prevented.

Funktion und Betriebsweise: Das Filter 24 ist ein nasses Tiefenfilter zur Abscheidung von Partikeln aus einer thermochemischen Vergasung von Biomasse. Das Filter 24 wird einem Gasreinigungssystem für die Vorreinigung, nämlich einer nassen Hochleistungsgaswäsche als Feinfilter nachgeschaltet. Das vorgereinigte Gas hat am Filtereintritt eine Temperatur von etwa 40°C und eine relative Feuchte von 100%. Es ist mit nicht vollständig in der Vorreinigung abgeschiedenen Wassertröpfchen (von Wäschern bzw. Quench) beladen. Darüber hinaus ist das Gas mit Staubpartikeln und aus der Gasphase kondensierten Aerosolen (Teer und Wasser) beladen. Durch die Vorreinigung des Gases können hohe Standzeiten des Feinfiltermaterials erreicht werden. Die Vorreinigung soll Abscheidegrade von mehr als 90%, insbesondere mehr als 95%, für Partikel und Aerosole mit einer Größe von 1 μm erzielen.Function and operation: The filter 24 is a wet depth filter for the separation of particles from a thermochemical gasification of biomass. The filter 24 is downstream of a gas purification system for pre-cleaning, namely a wet high-performance gas scrubber as a fine filter. The pre-cleaned gas has a temperature of about 40 ° C and a relative humidity of 100% at the filter inlet. It is loaded with not completely separated in the pre-cleaning water droplets (scrubbers or quench). In addition, the gas is loaded with dust particles and gas-phase condensed aerosols (tar and water). By pre-cleaning the gas high life of the fine filter material can be achieved. The pre-cleaning should achieve separation efficiencies of more than 90%, in particular more than 95%, for particles and aerosols with a size of 1 μm.

Durch die Faserdichte der Wolle werden die Partikel im hohen Maße abgeschieden. Durch die Waschflüssigkeit entsteht im Betrieb ein Schaum innerhalb der Wolle, der die Abscheidung vervielfacht und zudem eine reinigende Funktion hat. Die Tiefe des Wollpaketes bewirkt eine starke Verteilung, so dass der betriebsbedingte Schmutzeintrag nur zu einem sehr langsamen Anstieg des Druckverlustes führt.Due to the fiber density of the wool, the particles are deposited to a high degree. The washing liquid produces a foam within the wool during operation, which multiplies the separation and also has a cleaning function. The depth of the wool package causes a strong distribution, so that the operational dirt entry only leads to a very slow increase in the pressure loss.

Der gasseitige strömungsbedingte Differenzdruck steigt sowohl mit zunehmendem Flüssigkeitsgehalt als auch mit zunehmender Verschmutzung der Wolle, da in beiden Fällen der freie Raum zwischen den Wollfasern verringert wird.The gas-side differential pressure due to flow increases both with increasing liquid content and with increasing contamination of the wool, since in both cases the free space between the wool fibers is reduced.

Durch den Gegenstrom der Flüssigkeit zur Gasrichtung ist eine effektive Abreinigung der Wolle gegeben. Das Gas strömt von unten nach oben durch das Wollpaket und „trägt” teilweise die Waschflüssigkeit, ein Teil fließt ab und wird differenzdruck- bzw. zeitabhängig durch die Pumpe 58 wieder aufgebracht. Das Waschmedium wird im Kreislauf- über einen Absetzbehälter 64 und einen optionalen Wasserfilter oder Hydrozyklon 66 gereinigt.Due to the countercurrent of the liquid to the gas direction an effective cleaning of the wool is given. The gas flows from bottom to top through the wool package and "carries" some of the washing liquid, a part flows off and is differential pressure or time-dependent by the pump 58 reapplied. The washing medium is circulated via a settling tank 64 and an optional water filter or hydrocyclone 66 cleaned.

Die Größe der Anströmfläche des Wollpaketes wird so gewählt, dass pro Minute 0,2 bis 20, insbesondere 2 bis 8 (z. B: 3,7) Kubikmeter Gas pro Quadratmeter Anströmfläche durch das Wollpaket strömen. Bei Inbetriebnahme wird das Wollpaket mit etwa 35 Litern Waschflüssigkeit pro Quadratmeter Anströmfläche befeuchtet. Die Nachbefeuchtung im Betrieb beträgt 0,5 bis 10, insbesondere 2 bis 5, Liter pro Quadratmeter Anströmfläche und Stunde. Der Druckverlust liegt im Betrieb im Bereich von 10 bis 25 Millibar und steigt mit zunehmender Beladung des Tiefenfiltermaterials während der Betriebszeit an.The size of the inflow surface of the wool packet is selected so that 0.2 to 20, in particular 2 to 8 (for example, 3.7) cubic meters of gas per square meter inflow surface flow through the wool packet per minute. At start-up, the wool package is moistened with approximately 35 liters of washing liquid per square meter inflow area. The re-humidification during operation is 0.5 to 10, in particular 2 to 5, liters per square meter inflow and hour. The pressure drop in operation is in the range of 10 to 25 millibars and increases with increasing loading of the depth filter material during operation time.

Das Filter 24 wurde entwickelt und zugefügt, da es mit herkömmlichen Verfahren nicht möglich ist wirtschaftlich, sicher und dauerhaft die Gasreinheit auf ein Maß zu bringen, welche den Anforderungen heutiger Verbrennungsmotoren, insbesondere Turbomotoren, entspricht. insbesondere werden dadurch Verunreinigungen und Ablagerungen im Ansaugtrakt der Motoren vermieden und der Verschleiß wird reduziert.The filter 24 was developed and added, since it is not possible with conventional methods to economically, safely and permanently bring the gas purity to a level that meets the requirements of today's internal combustion engines, in particular turbo engines. In particular, this impurities and deposits are avoided in the intake of the engine and wear is reduced.

Das Filter ist für den Dauerbetrieb geeignet, da sich durch die Auswaschung von Partikeln die Wartungsintervalle auf ein bis mehrere Monate verlängern fassen.The filter is suitable for continuous operation, since the leaching of particles can extend the maintenance intervals to one to several months.

Für den Wechsel der Wolle kann das Filter durch eine Bypassleitung aus dem Gasstrom genommen werden, ohne dass die gesamte Vergasungsanlage hierfür außer Betrieb genommen werden muss. Eine schnell durchgeführte Filterwartung führt, aufgrund der installierten Vorreinigung, zu vernachlässigbaren Verschmutzungen des nachgeschalteten Verbrennungsmotors. Ebenfalls kann bei mehreren parallel zueinander geschalteten Filtern eine Wartung im laufenden Betrieb erfolgen. Hierzu wird das zu wartenden Filter aus dem Gasstrom genommen. Die übrigen Filter werden während dieser Zeit mit einem höheren zu reinigenden Gasstrom betrieben.To change the wool, the filter can be taken out of the gas flow through a bypass line without the entire gasification plant having to be put out of operation for this purpose. Due to the installed pre-cleaning, fast filter maintenance leads to negligible contamination of the downstream combustion engine. Likewise, with several filters connected in parallel, maintenance can be carried out during operation. For this purpose, the filter to be serviced is removed from the gas stream. The remaining filters are operated during this time with a higher gas stream to be cleaned.

Insbesondere durch eine nasse Gaswäsche zur Vorreinigung des Gases können, im Gegensatz zu elektrostatischen Abscheidern, wirksame Explosionszündquellen vermieden werden. Nasswäscher stellen darüber hinaus auch bei Verpuffungen im Vergaser eine Ausbreitungssperre für Flammenfronten dar.In particular, by a wet gas scrubbing for pre-cleaning of the gas, in contrast to electrostatic precipitators, effective explosive ignition sources can be avoided. Wet scrubbers are also a deflagration barrier for flame fronts, even with deflagrations in the gasifier.

Bei der thermochemischen Vergasung von Holz muss das Gas vor dem motorischen Einsatz von Staub und Teer gereinigt werden. Beim Einsatz anderer Biomasse für die thermochemische Vergasung kann das Gas darüber hinaus mit weiteren Stoffen, wie z. B. Ammoniak oder Harnstoff, verunreinigt sein. Der Eintrag von Ammoniak kann im Motor zu starken Korrosionserscheinungen führen.In the thermochemical gasification of wood, the gas must be cleaned before the motorized use of dust and tar. When using other biomass for the thermochemical gasification, the gas can also with other substances, such as. As ammonia or urea contaminated. The entry of ammonia in the engine can lead to severe corrosion.

Ebenfalls kann im Verbrennungsmotor, durch den Eintrag von Ammoniak und Harnstoff, durch De-Novo-Synthese Lachgas gebildet werden. Lachgas ist ein etwa dreihundertmal so starkes Treibhausgas wie Kohlendioxid. Darüber hinaus geht es in die Stickoxidbilanz bei der Emissionsmessung des Motorenabgases ein.Likewise, nitrous oxide can be formed in the internal combustion engine by the introduction of ammonia and urea by de novo synthesis. Nitrous oxide is about three hundred times as powerful a greenhouse gas as carbon dioxide. In addition, it is in the nitrogen oxide balance in the emission measurement of the engine exhaust gas.

Ammoniak kann mittels saurer Waschflüssigkeit (z. B. mit Schwefelsäure angesäuertem Waschwasser) abgeschieden werden. Hierbei bildet sich gut wasserlösliches Ammoniumsulfat. Harnstoff ist ebenfalls gut wasserlöslich.Ammonia can be separated by means of acidic scrubbing liquid (eg washing water acidified with sulfuric acid). This forms well water-soluble ammonium sulfate. Urea is also very soluble in water.

Der Waschflüssigkeitskreislauf kann durch Ausschleusung eines Teilstromes und Nachspeisung von frischer Waschflüssigkeit regeneriert werden. Da sowohl Ammoniumsulfat als auch Harnstoff in der Landwirtschaft als Stickstoffdünger verwendet werden, bestehen sinnvolle Einsatzmöglichkeiten für den ausgeschleusten Teilstrom der Waschflüssigkeit.The washing liquid circuit can be regenerated by discharging a partial stream and feeding of fresh washing liquid. Since both ammonium sulfate and urea are used in agriculture as nitrogen fertilizer, there are reasonable applications for the discharged partial flow of the washing liquid.

Vorzugsweise hat die Hauptstufe 22 zumindest einen Gaswäscher, insbesondere Hochleistungsgaswäscher, wobei zur Gruppe der Gaswäscher alle Hochleistungsgaswäscher und zudem Dynamikwäscher, benetzte Ventilatoren, Füllkörperkolonnen (z. B. auch mit Holzwolle oder -späne als Füllkörper), Sprühwäscher und Quenchen gehören. Zur Gruppe der Hochleistungsgaswäscher werden ein- oder mehrstufige Rotationswäscher, Venturiwäscher (insbesondere mit fester oder verstellbarer Venturikehle bzw. verstellbarem Kehlenquerschnitt), Multiventuriwäscher, Desintegrationswäscher und Bayer-Reither-Wäscher gezählt.Preferably, the main stage 22 at least one gas scrubber, in particular high-performance gas scrubber, wherein the group of gas scrubbers include all high-performance gas scrubbers and also dynamic scrubbers, wetted fans, packed columns (eg also with wood wool or shavings as packing), spray scrubbers and quenching. The group of high-performance gas scrubbers includes single-stage or multistage rotary scrubbers, Venturi scrubbers (in particular with fixed or adjustable Venturi throat or adjustable throat cross section), Multiventuri scrubber, disintegration scrubber and Bayer-Reither scrubber.

Die zusätzliche externe Flüssigkeitsbeaufschlagung kann in Gleich-, Gegen- oder Kreuzstromrichtung zum Gasfluss stattfinden. Die zusätzliche externe Flüssigkeitsbeaufschlagung kann mit Wasser, Heizöl, Pflanzenöl, Biodiesel oder einer anderen Flüssigkeit stattfinden. Optional sind mehrere Filterebenen vorhanden, in denen zumindest zum Teil unterschiedliche Benetzungsflüssigkeiten eingesetzt werden. Optional ist mindestens einer Stufe, z. B. dem Filter 24, ein Tropfenabscheider nachgeschaltet. Optional besteht das Filtermaterial zumindest überwiegend aus kleinteiligem Material, wie z. B. (Aktiv-)kohle, Blähton, Schaumstoff, kleinteiligem Filtermaterial. Vorzugseise ist das Filtermaterial 26 austauschbar, insbesondere während des Betriebes erneuerbar. Vorzugseise wird Filtermaterial mit einer mittleren Schichtdicke von mindestens 2 Millimeter, insbesondere von mehr als 50 Millimeter verwendet wird und insbesondere mit 20 bis 40 cm Schichtdicke verwendet. Daten Glaswolle ( www.isover.de ): Raumgewichte unverdichtet: im unverschmutzten und trockenen Neuzustand von 12 bis 75 kg/m3, vorzugsweise 16 bis 25 kg/m3 mit einem mittleren Faserdurchmesser von etwa 2 bis 30 μm, vorzugsweise 3 bis 6 μm. Raumgewichte verdichteter Glaswolle: bis 80 kg/m3 (unter anderem für Anwendungen, die eine erhöhte Druckfestigkeit erfordern, wie bei der Dachisolation). Daten Steinwolle ( www.rockwool.de ): Raumgewichte unverdichtet: 30 bis 40 kg/m3. Mittlerer Faserdurchmesser: 2 bis 9 μm. Raumgewichte verdichteter Steinwolle: 80–170 kg/m3 (Anwendung für Brandschutz und Schallisolierung), wie im Filter 24 eingesetzt. Der Druckverlust, wie vom Sensor 62 erfasst, beträgt: Trockene Betriebsweise: sauberer Zustand: 1 mbar, verschutzter Zustand kurz von Wechsel: 7 mbar. Nasse Betriebsweise: Druckverlust von 25 mbar (Spanne: 15 bis 50 mbar).The additional external fluid admission can take place in the same, counter or cross flow direction to the gas flow. The additional external fluid supply can take place with water, heating oil, vegetable oil, biodiesel or another liquid. Optionally, several filter levels are present, in which at least partially different wetting liquids are used. Optionally, at least one stage, e.g. B. the filter 24 , a droplet downstream. Optionally, the filter material consists at least predominantly of kleinteiligem material such. B. (active) carbon, expanded clay, foam, small-sized filter material. Vorzugseise is the filter material 26 replaceable, especially renewable during operation. Preferably, filter material with a mean layer thickness of at least 2 millimeters, in particular of more than 50 millimeters, is used and in particular is used with a layer thickness of 20 to 40 cm. Data Glass wool ( www.isover.de ): Densities uncompressed: in unpolluted and dry new condition of 12 to 75 kg / m 3 , preferably 16 to 25 kg / m 3 with an average fiber diameter of about 2 to 30 microns, preferably 3 to 6 microns. Densities of compressed glass wool: up to 80 kg / m3 (for applications requiring increased pressure resistance, such as roof insulation). Data rock wool ( www.rockwool.de ): Densities uncompressed: 30 to 40 kg / m3. Average fiber diameter: 2 to 9 μm. Mineral weights of compressed rock wool: 80-170 kg / m3 (application for fire protection and sound insulation), as in the filter 24 used. The pressure loss, as from the sensor 62 Measured, amounts to: Dry operation: clean condition: 1 mbar, worn condition short of change: 7 mbar. Wet operation: Pressure drop of 25 mbar (range: 15 to 50 mbar).

Die Verteilung der Verschmutzung innerhalb des Filtermaterials ist wie folgt:
Zur Bestimmung des Verschmutzungsvorganges wurden drei Glaswollmatten, die im Neuzustand eine Höhe von 100 mm und ein Raumgewicht von 16–25 kg/m3 haben, zur Feinreinigung von Holzgas eingesetzt. Aus den drei Matten wurden gleichgroße Probestücke geschnitten und getrocknet. Die Trocknung erfolgte bei Raumtemperatur mit einem Trocknungsmittel, da bei thermischer Trocknung mit einem hohen Verlust an leichter flüchtigen Teerbestandteilen zu rechnen wäre. Durch Bestimmung der Materialdichten der verschmutzten im Vergleich zu einer sauberen Glaswollmatten wurde die Einlagerung von Staub und Teer in den einzelnen Materialtiefen bestimmt. Von der Rohgasseite aus betrachtet wurden in den ersten 10 bis 20 mm etwa 55%, in den ersten 100 mm etwa 30%, zwischen 100 und 200 mm gut 10% und zwischen 200 und 300 mm etwa 5% der insgesamt abgeschiedenen Mengen an Staub und Teer nachgewiesen (die Höhenangaben beziehen sich auf den sauberen Einbauzustand, das Zusammensinken des Filtermaterials wird für diese Betrachtung bewusst vernachlässigt).The distribution of contamination within the filter material is as follows:
To determine the soiling process three glass wool mats, which have a height of 100 mm and a density of 16-25 kg / m 3 when new, used for the fine cleaning of wood gas. From the three mats, equal sized specimens were cut and dried. The drying was carried out at room temperature with a desiccant, as would be expected in thermal drying with a high loss of more volatile tar constituents. By determining the material densities of the soiled compared to a clean glass wool mats, the incorporation of dust and tar in the individual material depths was determined. From the raw gas side, about 55% were observed in the first 10 to 20 mm, in the first 100 mm about 30%, between 100 and 200 mm, about 10% and between 200 and 300 mm, about 5% of the total deposited amounts of dust and Tar proved (the height information refers to the clean installation state, the collapse of the filter material is deliberately neglected for this consideration).

Der Druckverlust über die Filterschichten ist beispielhaft wie folgt gegeben:
Bei sauberer Glaswolle (drei Schichten 100 mm, 16–25 kg/m3) steigt der Druckverlust bei Durchströmung des trockenen sauberen Materials nur geringfügig an. Bei einer Gasflussrate von 3 m/Min. Beträgt der Druckverlust knapp 0,5 mbar (Prüfen O-Daten) und steigt bei einer Verdoppelung der Anströmgeschwindigkeit nur auf gut 1 mbar (Prüfen, O-Daten) an. Bei einmaliger Benetzung der sauberen Glaswolle mit 25 Litern Wasser pro Quadratmetern Anströmfläche erhöht sich der Druckverlust nur geringfügig gegenüber dem trockenen Zustand. Selbst bei Verdoppelung der Benetzung erhöht sich der Druckverlust für die beiden Anströmgeschwindigkeiten gegenüber dem trockenen Zustand nur um etwa 1 mbar.The pressure loss across the filter layers is given by way of example as follows:
With clean glass wool (three layers 100 mm, 16-25 kg / m 3 ), the pressure loss increases only slightly when flowing through the dry clean material. At a gas flow rate of 3 m / min. If the pressure loss is just under 0.5 mbar (O data check) and only doubles to a flow velocity of just over 1 mbar (Check, O data). With a single wetting of the clean glass wool with 25 liters of water per square meter inflow, the pressure loss increases only slightly compared to the dry state. Even if the wetting is doubled, the pressure loss for the two flow velocities only increases by about 1 mbar compared to the dry state.

Bei einer mäßig stark verschmutzten Gaswollschicht (Original: drei Schichten à 100 mm, 16–25 kg/m3, insgesamt ca. 80 kg/m3 Staub und Teer, abgetrocknet, jedoch mit Restfeuchte) liegt der Druckverlust nach durch Lagerung getrockneten Matten ohne zusätzliche Benetzung bei einer Anströmgeschwindigkeit von 3 m/Min mit 4,5 mbar bereits deutlich höher als bei den sauberen Matten. Durch zusätzliche Benetzung mit 50 Litern Wasser pro Quadratmeter Anströmfläche steigt der Druckverlust bei dieser Anströmgeschwindigkeit auf über 6 mbar.In a moderately heavily soiled gas wool layer (original: three layers of 100 mm, 16-25 kg / m 3 , a total of about 80 kg / m 3 dust and tar, dried, but with residual moisture) is the pressure loss after drying dried mats without additional wetting at a flow velocity of 3 m / min with 4.5 mbar already significantly higher than with the clean mats. Additional wetting with 50 liters of water per square meter inflow surface increases the pressure loss at this inflow velocity to more than 6 mbar.

Die Reingasmessung ist wie folgt gegeben:
Zur Bestimmung der Abscheideleistung der erfindungsgemäßen Feinreinigung wurden Messungen eines externen Dienstleisters an einer Holzgasanlage durchgeführt.The clean gas measurement is given as follows:
To determine the separation performance of the fine cleaning according to the invention were measurements carried out by an external service provider at a wood gas plant.

Die Holzgasanlage besteht im Wesentlichen aus einem 70 kWel Holzvergaser nach dem Prinzip Imbert und einer nassen Vorreinigung des Gases mit wasserbeaufschlagten Rotationswäschern. Bei diesen Messungen wurde der Gehalt an Staub und Teer im Reingas als Summenparameter bestimmt. Hierzu wurden gemäß den Vorschiften der VDI-Richtlinie 2066/1 isokinetisch Gasproben aus dem Reingas genommen. Die Entnahmefilter wurden bei Raumtemperatur mit einem Trocknungsmittel getrocknet um den Verlust an leicht flüchtigen organischen Teerbestandteilen zu minimieren. Es wurden Reingaswerte bis unter 0,5 mg/m3 N nachgewiesen. Selbst kurz nach einem Neustart der Anlage betrugen die Reingaswerte noch unter 1 mg/m3 N.The wood gas system consists essentially of a 70 kW el wood gasifier based on the Imbert principle and a wet pre-cleaning of the gas with water-treated rotary scrubbers. In these measurements, the content of dust and tar in the clean gas was determined as a sum parameter. For this purpose gas samples were taken from the clean gas in accordance with the specifications of VDI Guideline 2066/1. The removal filters were dried at room temperature with a desiccant to minimize the loss of volatile organic tar constituents. Pure gas values below 0.5 mg / m 3 N were detected. Even shortly after restarting the system, the clean gas values were still below 1 mg / m 3 N.

Die Entnahme des Rohgases am Holzvergaser kannte konstruktionsbedingt nicht isokinetisch erfolgen. Daher wurden hier die Gasproben außerhalb des Regelwerks der VDI-Richtlinie 2066/1 genommen. Der Mittelwert der gezogenen Gasproben wies eine Staub- und Teerbeladung von gut 2 g/m3 N auf. Die auf die Mittelwerte der Roh- und Reingasmessungen bezogene Reinigungsleistung beträgt damit 99,97%.The removal of the raw gas at the wood gasifier knew by design not be done isokinetic. Therefore, the gas samples were taken outside the regulations of the VDI-guideline 2066/1. The average of the drawn gas samples had a dust and tar load of well 2 g / m 3 N. The cleaning performance based on the mean values of the raw and clean gas measurements is thus 99.97%.

Der Anmelder behält sich vor, beliebige Merkmale und Untermerkmale aus der obigen Beschreibung und/oder aus den Ansprüchen miteinander in beliebiger Weise zu kombinieren.The applicant reserves the right to combine any features and sub-features from the above description and / or from the claims with each other in any way.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2008/095589 A1 [0002] WO 2008/095589 A1 [0002]
  • DE 102007002895 A1 [0003] DE 102007002895 A1 [0003]
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • www.mikropul.de [0019] www.mikropul.de [0019]
  • www.ltb.de [0019] www.ltb.de [0019]
  • www.dsd-chemtech.de [0019] www.dsd-chemtech.de [0019]
  • www.isover.de [0157] www.isover.de [0157]
  • www.rockwool.de [0157] www.rockwool.de [0157]

Claims (16)

Verfahren zur Herstellung und Reinigung eines Produktgases, welches durch thermochemische Konversion von Biomasse direkt oder durch andere Verfahren aufbereitete Biomasse erzeugt wird und über einen für die weitere Energieumwandlung ausreichenden Heizwert verfügt und die folgenden Verfahrensschritte aufweist: – thermochemische Konversion von Biomasse in einem Reaktor (20), – Ableiten des erzeugten, mit 100% Schmutzfracht (Staubpartikel und Teeraerolose) beladenen Produktgases aus der thermochemischen Erzeugung und Zuführen dieses Produktgases in eine Gashauptreinigungsstufe (22), die nass arbeitet und zumindest einen elektrostatischen Abscheider mit Vorquench oder Hochleistungsgaswäscher beinhaltet, wobei zur Gruppe der Hochleistungsgaswäscher ein- oder mehrstufige Rotationswäscher, Venturiwäscher mit fester oder versellbarer Venturikehle bzw. verstellbarem Kehlenquerschnitt, Multiventuriwäscher, Desintegratorwäscher und Bayer-Reiter-Wäscher sowie weitere nasse Gaswäscher gehörten, die mindestens 95%, bevorzugt mindestens 98%, der Schmutzfracht mit einem Durchmesser von 1 μm abscheiden können, sowie eine Kombination dieser Hochleistungswäscher untereinander gehören, und in der das Produktgas bis mindestens zu seiner Kühlgrenztemperatur kleiner 90°C, vorzugsweise unter 50°C, abgekühlt wird um die bei der Herstellung des Produktgases anfallenden unerwünschten Teere als Aerosole auszukondensieren und – Zuleiten des nun auf eine Schmutzfracht von maximal 10% gereinigten Produktgases in ein Filter (24), das als faseriges Tiefenfilter mit großer Tiefe, d. h. mindestens 1,5 kg Fasern pro Quadratmeter Anströmfläche, ausgebildet ist und ebenfalls nass betrieben wird und – zur Verfügung stellen des so gereinigten Produktgases für einen Verbraucher.Process for the production and purification of a product gas which is produced by thermochemical conversion of biomass directly or by other processes treated biomass and has a sufficient calorific value for further energy conversion and comprising the following process steps: - thermochemical conversion of biomass in a reactor ( 20 ), - discharging the generated, with 100% pollution load (dust particles and Teeraerolose) loaded product gas from the thermochemical production and feeding this product gas into a gas main purification stage ( 22 ), which works wet and at least one electrostatic precipitator with Vorquench or high-performance gas scrubber, wherein the group of high-performance gas scrubbers one-stage or multi-stage rotary scrubber, Venturi scrubber with fixed or Versallbare venturi throat or adjustable throat cross section, Multiventuri scrubber, disintegrator scrubber and Bayer rider scrubber and other wet Gas scrubbers were included which can deposit at least 95%, preferably at least 98%, of the 1 micron diameter contaminant load, as well as a combination of these high performance scrubbers, and in which the product gas is less than 90 ° C, preferably less than 50, to at least its refrigeration limit temperature ° C, is cooled to condense the resulting in the production of the product gas undesirable tars as aerosols and - supply of the now purified to a pollutant load of 10% maximum product gas in a filter ( 24 ), which is designed as a fibrous depth filter with great depth, ie at least 1.5 kg fibers per square meter inflow, and is also operated wet and - provide the thus purified product gas for a consumer. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem in der Hauptreinigungsstufe (22) verwendeten Wäschertyp eine Wiederaufheizung des Produktgases über die Kühlgrenztemperatur des Produktgases zwischen die Hauptreinigungsstufe und das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren geschaltet ist, die zur Einstellung der Tröpfchenbeladung des Produktgases verwendet wird.A method according to claim 1, characterized in that depending on the in the main cleaning stage ( 22 ) is connected a reheating of the product gas above the cooling limit temperature of the product gas between the main cleaning stage and the cleaning method according to the invention, which is used to adjust the droplet loading of the product gas. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit zusätzlicher externer Befeuchtung mit Waschflüssigkeit, bevorzugt Wasser, rohgas- und/oder reingasseitig betrieben wird, bevorzugt reingasseitig.Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that it is operated with additional external humidification with washing liquid, preferably water, raw gas and / or clean gas side, preferably on the clean gas side. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche externe Befeuchtung mit Waschflüssigkeit kontinuierlich und/oder diskontinuierlich erfolgt, bevorzugt diskontinuierlich.A method according to claim 3, characterized in that the additional external moistening with washing liquid is carried out continuously and / or discontinuously, preferably discontinuously. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Befeuchtung mit Dampf erfolgt.A method according to claim 3 or claim 4, characterized in that the external humidification takes place with steam. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (24) baulich als Tiefenfilter ausgeführt ist und durch die zusätzliche externe Flüssigkeitsbeaufschlagung die Abscheidung zu einem wesentlichen Teil an der anströmseitigen Oberfläche des Tiefenfiltermaterials in der Flüssigkeitsschicht stattfindet.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the filter ( 24 ) is structurally designed as a depth filter and takes place by the additional external fluid admission, the deposition to a substantial part of the upstream surface of the depth filter material in the liquid layer. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest überwiegend Glaswolle als faseriges Tiefenfiltermaterial (26 bzw. 26a) verwendet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least predominantly glass wool as a fibrous depth filter material ( 26 respectively. 26a ) is used. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest überwiegend bevorzugt Steinwolle sowie auch Aluminiumsilikatfasern, Schafwolle, Filze, Hanf, Flachs oder Kokosfasern als faseriges Tiefenfiltermaterial (26 bzw. 26a) verwendet wird.Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least predominantly rockwool as well as aluminum silicate fibers, sheep's wool, felts, hemp, flax or coconut fibers as fibrous depth filter material ( 26 respectively. 26a ) is used. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaswolle einen mittleren Faserdurchmesser von 2 bis 30 μm, vorzugsweise 3 bis 6 μm, mit einem Raumgewicht beim Einsatz, unverschmutzt und trocken mit 12 bis 75 kg/m3, vorzugsweise 16 bis 25 kg/m3, einer Schichtdicke von 20 bis 100 cm im trockenen Neuzustand als Tiefenfilter verwendet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the glass wool has an average fiber diameter of 2 to 30 microns, preferably 3 to 6 microns, with a density in use, unpolluted and dry with 12 to 75 kg / m 3 , preferably 16 to 25 kg / m 3 , a layer thickness of 20 to 100 cm in dry new condition is used as a depth filter. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung des Tiefenfiltermaterials beim Einbau im sauberen und trockenen Neuzustand in Richtung des Gasflusses zunimmt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compression of the depth filter material increases during installation in the clean and dry new state in the direction of the gas flow. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial bei einer Anströmgeschwindigkeit des Produktgases im Betriebszustand von 0,2 bis 20 Metern pro Minute, vorzugsweise von 2 bis 8 Metern pro Minute, angeströmt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the filter material at a flow velocity of the product gas in the operating state of 0.2 to 20 meters per minute, preferably from 2 to 8 meters per minute, is flown. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (26 bzw. 26a) für den einfachen Wechsel zumindest zum Teil in Form von Kassetten (55 bzw. 55a) oder Patronen (78) gepackt ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the filter material ( 26 respectively. 26a ) for easy change at least partly in the form of cassettes ( 55 respectively. 55a ) or cartridges ( 78 ) is packed. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem wesentlichen Teil des Tiefenfiltermaterials (26 bzw. 26a) im Verhältnis zum wesentlichen Teil des Tiefenfilters dünn ausgestaltete Vorabscheiderschichten (26c bzw. 26d) vorgeschaltet sind.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the essential part of the depth filter material ( 26 respectively. 26a ) in relation to the essential part of the Depth filter thinly configured pre-separator layers ( 26c respectively. 26d ) are connected upstream. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Auspressvorrichtungen zumindest für Waschflüssigkeit aus den wesentlichen Teilen des Tiefenfiltermaterials (26 bzw. 26a) vorhanden sind um beispielsweise die Demontage zu erleichtern.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that squeezing devices at least for washing liquid from the essential parts of the depth filter material ( 26 respectively. 26a ) are available to facilitate, for example, the dismantling. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbefeuchtung des Tiefenfiltermaterials (26 bzw. 26a) über eine zusätzliche externe Flüssigkeits- und/oder Dampfaufgabe bevorzugt diskontinuierlich im Betrieb erfolgt, wenn der betriebsbedingte Druckverlust einen Minimalwert unterschritten hat.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the post-wetting of the depth filter material ( 26 respectively. 26a ) takes place via an additional external liquid and / or steam, preferably discontinuously during operation, when the operating pressure loss has dropped below a minimum value. Filtereinrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur es Feinreinigung eines in einem Reaktor (20) durch direkte thermochemische Konversion von Biomasse und/oder durch andere Verfahren vorbehandelte Biomasse erzeugten heizwertreichen Produktgases verwendbar ist, das vor Eintritt in die erfindungsgemäße Filtereinrichtung in einer nass arbeitenden Gashauptreinigungsstufe (22), die zumindest einen elektrostatischen Abscheider mit Vorquench oder einen Hochleistungsgaswäscher enthält, die die Schmutzfracht zumindest von 100% auf 10% reduziert (bezogen auf Staubpartikel und Teeraerosole mit einem Durchmesser von 1 μm beim Austritt des Rohgases aus dem Reaktor (20) und. Austritt des vorgereinigten Produktgases aus der Gasreingungsstufe (22) bei Gastemperaturen von 10 bis 50°C) vorgereinigt wird und das Produktgas bei dieser Vorreinigung bis mindestens zu seiner Kühlgrenztemperatur kleiner 90°C, vorzugsweise unter 50°C abgekühlt wird um die beider Herstellung des Produktgases anfallenden unerwünschten Teere als Aerosole auskondensierbar zu machen und in der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ein faseriges Tiefenfilter mit großer Tiefe, d. h. mindestens 1,5 kg Fasern pro Quadratmeter Anströmfläche verwendbar ist, das nass betreibbar ist und mit einer Anströmgeschwindigkeit des Produktgases im Betriebszustand von 0,2 bis 20 Metern pro Minute, vorzugsweise von 2 bis 8 Metern pro Minute anströmbar ist und das im Betrieb differenzdruckgesteuert mittels einer zusätzlichen externen Flüssigkeits- und/oder Dampfaufgabe nachbefeuchtbar ist und das einem nachfolgenden Verbraucher das heizwertreiche Produktgas so gereinigt übergibt, so dass dieser mit langen Wartungsintervallen betreibbar ist.Filter device according to at least one of the preceding claims, characterized in that it for fine cleaning a in a reactor ( 20 ) can be used by direct thermochemical conversion of biomass and / or biomass which has been pretreated by other methods and which generates high-value-added product gas, which before entering the filter device according to the invention in a wet main gas purification stage ( 22 ), which contains at least one electrostatic precipitator with precursor or a high-performance gas scrubber, which reduces the contaminant load from at least 100% to 10% (based on dust particles and teraerosols with a diameter of 1 μm on exit of the raw gas from the reactor ( 20 ) and. Exit of the prepurified product gas from the gas purification stage ( 22 ) at gas temperatures of 10 to 50 ° C) and the product gas is cooled in this prepurification to at least its cooling limit below 90 ° C, preferably below 50 ° C to make the production of the product gas resulting undesirable tar as aerosols auskondensierbar and in the filter device according to the invention, a fibrous depth filter with great depth, ie at least 1.5 kg of fibers per square meter inflow is used, which is wet operable and with a flow velocity of the product gas in the operating state of 0.2 to 20 meters per minute, preferably from 2 to 8 meters per minute can be flown in and the pressure-controlled by differential pressure by means of an additional external liquid and / or steam task and the subsequent consumer the heated gas rich product gas passes so cleaned, so that it can be operated with long maintenance intervals.
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