Technische Ausstattung
Zur Forschung an und Weiterentwicklung von hydrothermalen Prozessen betreibt das DBFZ mehrere Versuchsanlagen. Batch-Reaktoren, die Biomasse oder biogene Restsoffe in Chargen behandeln, haben den Vorteil ein breites Spektrum von Ausgangsstoffen größtenteils ohne zusätzliche Vorbehandlung direkt zu prozessieren. Des Weiteren verfügt das DBFZ auch über Versuchsanlagen für den kontinuierlichen bzw. unterbrechungs-freien Betrieb. Neben der klassischen Versuchdurchführung werden auch passende ökonomische Bewertungen durchgeführt.
kleinstskalige Batchautoklaven für Grundlagenversuche mit extrem hoher Reproduzierbarkeit und hoher Parallelisierung
- Vmax = 2 mL
- Tmax = 200 °C, pmax = 100 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 45 K/min
- Material: 1.4571 Edelstahl (PTFE-Inlays verfügbar)
- Agitation des Inhalts durch Magnetrührer
- Beaufschlagung mit Gasen individuell möglich
kleine Batchautoklaven für kleinskalige Versuche mit sehr hoher Heizrate durch externe Beheizung mit einem Sandfließbettthermostaten
- Vmax = 20 mL
- Tmax = 360 °C, pmax = 214 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 60 K/min
- Material: 1.4571 Edelstahl
- Agitation des Inhalts der Autoklaven durch externen Antrieb möglich
Batchautoklaven zur Durchführung kleinskaliger, gerührter Versuche
elektrisch beheizt (rechts):
- Vmax = 500 mL
- Tmax = 300 °C, pmax = 200 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 2,4 K/min
- Material: 1.4571 Edelstahl (PTFE-Inlay verfügbar)
- erlaubt eine in-situ-Probenahme des Prozesswasser
- erlaubt die Zugabe von flüssigen Medien während des Prozesses
mit Thermoöl beheizt (links):
- Vmax = 500 mL
- Tmax = 270 °C, pmax = 200 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 2 K/min
- Material: 1.4571 Edelstahl (PTFE-Inlay verfügbar)
- erlaubt eine in-situ-Probenahme des Prozesswasser
- erlaubt die Zugabe von flüssigen Medien während des Prozesses
- schnelles, aktives Abkühlen möglich
Batchautoklav zur Durchführung kleinskaliger, gerührter HTL-Versuche mit hoher Heizrate durch externe elektrische Beheizung
- Vmax = 500 mL
- Tmax = 400 °C, pmax = 300 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 10 K/min
- Material: 1.4980 Edelstahl
- erlaubt die Begasung des Reaktionsmediums während des Prozesses
elektrisch beheizte Batchautoklaven zur Durchführung kleinskaliger, gerührter Versuche
- Vmax = 1x 500 mL, 3x 1.000 mL, 1x 2.000 mL
- Tmax = 280 °C, pmax = 150 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 2 K/min
- Material: 1.4404 Edelstahl
- erlaubt in-situ-Probenahme
- erlaubt die Zugabe von flüssigen Medien während des Prozesses
- paralleler Betrieb von bis zu drei Autoklaven
kleintechnischer, gerührter, mit Thermoöl beheizter Batchautoklav im 10-L-Maßstab für erste Skalierung
- Vmax = ca. 8 L
- Tmax = 280 °C, pmax = 100 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 2 K/min
- Material: 1.4571 Edelstahl
- schnelles, aktives Abkühlen möglich
- modular erweiterbar durch Deckelbohrungen und Bodenauslass
- Gasprobenentnahme aus Kopfraum möglich
kleintechnischer, gerührter, mit Thermoöl beheizter Batchautoklav im 100-L-Maßstab für erweiterte Skalierung
- Vmax = ca. 80 L
- Tmax = 250 °C, pmax = 55 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 2 K/min
- Material: 1.4571 Edelstahl
- schnelles, aktives Abkühlen möglich
- modular erweiterbar durch Deckelbohrungen und Bodenauslass
- Gasprobenentnahme aus Kopfraum möglich
technischer, gerührter, mit Thermoöl beheizter Batchautoklav im 500-L-Maßstab zur Produktion großer Produktchargen
- Vmax = ca. 500 L
- Tmax = 240 °C, pmax = 40 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 2 K/min
- Material: 1.4571 Edelstahl
- schnelles, aktives Abkühlen möglich
- zusätzliche Beaufschlagung mit Dampf möglich
- kräftiges, wandnahes Rührwerk (Mmax = 8.000 Nm)
gerührter, mit Thermoöl beheizter Batchautoklav zur Messung von Reaktionswärmen
- Vmax = 1.400 mL
- Tmax = 320 °C, pmax = 150 bar (bei Maximaltemperatur)
- Heizrate: bis zu 4 K/min
- Material: 1.4571 Edelstahl
- schnelles, aktives Abkühlen möglich
- Reaktionskalorimetrie unter Verwendung von Realbiomassen möglich
kontinuierliches Strömungsrohr für hydrothermale Reaktionsbedingungen
- VR = 1.100 mL (l = 860 mm, di = 20 mm)
- Tmax = 350 °C, pmax = 200 bar (bei Maximaltemperatur)
- Material: 1.4571 Edelstahl
- Durchflussrate kann im Bereich von ca. 0,6–8 L/h variiert werden
- ausschließlich für den Einsatz von flüssigen Medien oder Suspensionen mit Partikeln < 1,5 mm geeignet
Analytik
Um die wissenschaftlichen Fragestellungen rund um hydrothermale Prozesse optimal beantworten zu können, besitzt das DBFZ ein eigenes Analytiklabor mit einem entsprechend großen Leistungsspektrum.