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Produkt

 

Beschreibung

CONTAR ("CON" von continuous und "TAR", englisch für Teer) ist ein Messgerät zur kontinuierlichen Bestimmung des Teergehaltes in einem Gasstrom. Das Messprinzip des Geräts beruht auf induzierter Fluoreszenz. Das bedeutet: mit Hilfe einer Lichtquelle werden die Moleküle des zu untersuchenden Gases (vor allem die Aromaten) energetisch angeregt. Nach kurzer Zeit (wenige Nanosekunden) kehren die Moleküle durch Aussendung elektromagnetischer Strahlung (Fluoreszenz) in ihren Grundzustand zurück.

Daher lassen sich mit Hilfe dieses Fluoreszenz-Signals, welches durch ein Kompaktspektrometer detektiert wird, Aussagen über den Teergehalt im Gas sowie die Zusammensetzung des Teeres treffen. CONTAR wird das erste Teermessgerät auf dem Markt sein, welches nach diesem Messprinzip funktioniert.

Der Aufbau des Messgeräts ist modular. Die Lichtquelle (derzeit ein Kompaktlaser) sowie der Detektor (also das Kompaktspektrometer) können einfach gegen andere Geräte ausgetauscht werden. Somit lassen sich mit sehr geringem Aufwand verschiedene Produktvarianten realisieren, die sich hinsichtlich der Messgenauigkeit (und damit in puncto Kosten) unterscheiden.

 

Kundennutzen

Eine entscheidende Schwierigkeit beim Betrieb von Biomasse-Vergasungsanlagen ist die Heterogenität des Rohstoffs. Biomasse ist - im Vergleich etwa zu Kohle, Erdöl und Erdgas - ein Rohstoff, dessen chemische und physikalische Eigenschaften stark abhängen von solchen Faktoren wie: Art (Buche, Fichte, Stroh etc.), Panzenteil (Stamm, Rinde, Blatt), Mineraliengehalt (Kalium, Natrium, Calcium), Lagerzeit, Art der Vorbehandlung und Feuchte. In aller Regel schwanken die Eigenschaften des Rohstoffs, wenn nicht von Stunde zu Stunde, dann von Tag zu Tag oder Woche zu Woche. Das bedeutet: Betreiber von Biomasse-Vergasungsanlagen sind aufgrund der Heterogenität der eingesetzten Biomasse ständig der Gefahr eines zu hohen Teergehalts im Produktgas ausgesetzt, egal wie gut der Vergaser ausgelegt ist. Diesem Problem kann nur durch eine Regelung des Teergehalts im Produktgas begegnet werden. Den Teergehalt regeln kann man aber nur, wenn man über ein kontinuierliches Teermessgerät verfügt. Durch ein kontinuierliches Teer-Monitoring (und die damit ermöglichte Regelung) kann die Lebensdauer teurer Anlagenkomponenten verlängert werden. Unabhängig davon, in welcher Form das Produktgas energetisch genutzt werden soll (Stromerzeugung, Einspeisung ins Gasnetz, Erzeugung von synthetischem Kraftstoff), ist Teer im Produktgas extrem schädlich für die nachfolgenden Apparate wie z.B. Wärmetauscher, Gasturbine, Gasmotor, Turbolader oder Katalysatoren aber auch Sensoren. Die Investitionskosten dieser Apparate reichen von einigen Hundertausend Euro bis hin zu sechsstelligen Beträgen. Deshalb wird in aller Regel eine Gasreinigung durchgeführt, bei der Teere zum großen Teil aus dem Produktgas entfernt werden. Allerdings kann es trotz der Reinigung kurzzeitig zu kritisch hohen Teergehalten kommen. In diesen Fällen wäre es angebracht, die teerempfindlichen Apparate vorübergehend vom Produktgasstrom abzutrennen bis der Teergehalt wieder unter einen festgelegten Grenzwert gesunken ist. Diese apparateschonende Maßnahme ist nur möglich, wenn der Teergehalt im Produktgas kontinuierlich überwacht werden kann.

Alleinstellungsmerkmale

Obwohl es bereits Messgeräte gibt, die den Teergehalt kontinuierlich überwachen können, haben diese bisher praktisch keine Verbreitung gefunden. Dafür gibt es drei Gründe, die durch CONTAR überwunden werden:

1. CONTAR ist einfach zu bedienen.

Das Gerät funktioniert voll automatisch. Der Wartungsaufwand ist sehr gering. Lediglich ein Filter (und eventuell die Lichtquelle) muss von Zeit zu Zeit ersetzt werden. Die derzeit verfügbaren Geräte erfordern die Bedienung einer komplexen Apparatur aus mehreren Komponenten bzw. einer komplexen Auswerte-Software sowie einen deutlich höheren Wartungsaufwand. Es ist somit extra geschultes Personal zur Bedienung und zum Betrieb der anderen Messgeräte erforderlich.

2. CONTAR ist robust und kompakt.

Es gibt keinerlei bewegliche Teile im Gerät. Der Aufbau ist sehr einfach. Die derzeit verfügbaren Messgeräte sind in sich so etwas wie kleine verfahrenstechnische Anlagen mit Pumpen, By-passen, Injektoren und Reaktoren. Es gibt mithin etliche dizile Fehlerquellen. Ein dauerhaft störungsfreier Betrieb ist mit diesen Geräten nicht möglich, der Wartungsaufwand hoch.

3. CONTAR ist kostengünstig in der Anschaffung.

CONTAR wird das erste Teermessgerät sein, das auf dem Messprinzip der induzierten Fluoreszenz beruht. Damit können die rasanten Entwicklungen auf dem Gebiet der Festkörperphysik in den vergangenen Jahren genutzt werden, die zur Herstellung deutlich kostengünstigerer Lichtquellen und Detektoren geführt haben. Die derzeit verfügbaren Messprinzipien erfordern vergleichsweise deutlich teurere bzw. deutlich mehr Bauteile (Vakuumtechnologie).

Produktbeschreibung: produktbeschreibung_contar.pdf