Titelaufnahme

Titel
Technological issues and modelization of biomass driers / von Piotr Dudzinski
VerfasserDudzinski, Piotr Marek
Begutachter / BegutachterinHofbauer, Hermann ; Consonni, Stefano
Erschienen2007
UmfangVI, 115 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2007
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Biomasse / erneuerbaren Energiequellen / Pflanzen als Energiespeicher / Wirtschaftlichkeit / Parameter für die Holzqualität / Trocknungsanlagen / Drehrohrtrockners / mathematisches Model
Schlagwörter (EN)Biomass / renewable energy suppliers / wood / pre-treatment for gasification / different types of dryers / rotary drum dryer / simplified mathematical model
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-15882 Persistent Identifier (URN)
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Technological issues and modelization of biomass driers [1.71 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Man kann Pflanzen als Energiespeicher betrachten, da die Sonnenstrahlen von ihnen absorbieren, umgewandelt und in chemischer Form gespeichert werden. Die Umwandlungseffizienz der Pflanzen ist oft abhängig von der Klimazone. Damit Biomasse konkurrenzfähig zu Kohle, Gas oder Öl ist, müssen die Erträge pro Hektar gesteigert werden, indem zum Beispiel schnell wachsende Pflanze gezüchtet werden, oder eine Beeinflussung der Photosynthese durch Genmanipulation stattfindet. Ein Vergleich der landwirtschaftlichen Nutzung für den Anbau von Energiepflanzen und normaler Landwirtschaft zeigt, in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit, ob ein Umstieg rentabel ist. Zu steigender Konkurrenzfähigkeit der Biomasse tragen neue Verfahren und höhere Effizienz der Umwandlungsanlagen bei. Eine Auflistung der Verfahren die es ermöglichen Biomasse in Wärme, Elektrizität oder flüssige Stoffe umzuwandeln, zeigt welche Biomasse für welchen Zweck am Geeignetesten ist. Der Vergleich der Biomasse mit anderen erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik, Windenergie oder der Solarwärme zeigt ihre momentane maximale Effizienz, sowie die Kosten für solche Anlagen und Zukunftsperspektiven der einzelnen Bereiche. Die Charakterisierung der wichtigsten Parameter für die Holzqualität zeigt, was getan werden muss um eine optimale Prozessführung zu gewährleisten. Bei der Anlieferung verfügt das Holz nicht über die benötigten Eigenschaften für die Vergasung, insbesonders ist die Feuchtigkeit des Holzes ein Problemfaktor. Ein Vergleich zwischen den einzelnen Trocknungsanlagen zeigt, welche sich am Besten für die nachfolgende Holzvergasung eignen würde. Ein vereinfachtes mathematisches Model eines Drehrohrtrockners beschreibt, das Verhalten des Trocknungs-Mediums und der Biomasse, am Eingang und Ausgang der Anlage. Dadurch soll eine Hilfstellung, zur Entscheidungen in Bezug auf die richtige Wahl der Trockneranlage, gegeben werden. Durch Internetrecherchen wurde am internationalen Markt nach Produzenten gesucht, welche Informationen über möglichen Faktoren die einen Einfluss auf die Größe, Funktionalität und die Kosten eines Trockners haben, und diese dann zur Verfügung stellten.

Zusammenfassung (Englisch)

Sun energy that hits the earth's surface can be stored in different ways, namely by the evaporation of water, through air heating causing air movements or by plants converting sun energy into a chemical form by means of photosynthesis.

There is a big gap between the maximum theoretical photosynthesis efficiency of plants and their actual efficiency achieved under normal conditions. In order to make biomass more competitive to fossil energy, its yield per hectare has to rise, for instance through breeding of fast growing plants or the genetic manipulation of photosynthesis. Biomass and therefore stored chemical energy can be dissipated into heat, electricity or liquid products through either a thermo-chemical, a physico-chemical or a bio-chemical process, whereby each of these processes makes use of the most suitable type of biomass. A comparison between biomass and other renewable energy suppliers such as photovoltaics, wind power plants or CSP power plants, provides an overview of the best possible mode of application. Furthermore, a focus is put on wood and the necessary pre-treatment for gasification. In order to ensure an ideal gasification process, some parameters of the quality of wood have to be controlled before its usage. Freshly harvested wood is not suitable for gasification and is therefore dried until a moisture content of 15 to 20 percent is reached. By comparing the advantages and disadvantages of different types of dryers, a selection is made facilitating the choice of the most suitable dryer for gasification. In order to describe the behaviour of the drying medium (superheated steam) and wood moisture at the inlet and outlet side of the rotary drum dryer, a simplified mathematical model was carried out. An examination of the international market regarding such apparatuses provides an overview of the most important producers. All the information obtained is used to find main parameters affecting size, performance and costs of a rotary drum dryer.