CH706172A2 - Carbonation tank for hydrothermal carbonizing a highly viscous and/or particulate-loaded process medium, comprises carbonation tank hollow volume enclosed by carbonation tank sheath, heat transfer channel extending from inlet to outlet - Google Patents

Carbonation tank for hydrothermal carbonizing a highly viscous and/or particulate-loaded process medium, comprises carbonation tank hollow volume enclosed by carbonation tank sheath, heat transfer channel extending from inlet to outlet Download PDF

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CH706172A2
CH706172A2 CH00242/12A CH2422012A CH706172A2 CH 706172 A2 CH706172 A2 CH 706172A2 CH 00242/12 A CH00242/12 A CH 00242/12A CH 2422012 A CH2422012 A CH 2422012A CH 706172 A2 CH706172 A2 CH 706172A2
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Abstract

Carbonation tank (11) comprises a carbonation tank hollow volume for hydrothermal carbonizing a highly viscous and/or particulate-loaded process medium (5). The hollow volume is enclosed by a carbonation tank sheath (110) that is storable in a fluid (3). A heat transfer channel (116) is arranged completely traversing the carbonizing tank, which extends from an inlet to an outlet. The interior of the heat transfer channel is completely separable from the filled process medium by walls of the heat transfer channel, and the fluid is flowable from the interior of the heat transfer channel. Carbonation tank (11) comprises a carbonation tank hollow volume for hydrothermal carbonizing a highly viscous and/or particulate-loaded process medium (5). The hollow volume is enclosed by a carbonation tank sheath (110) that is storable in a fluid (3), where the process medium and the fluid are separated from each other. A heat transfer channel (116) is arranged completely traversing the carbonizing tank, which extends from an inlet to an outlet. The interior of the heat transfer channel is completely separable from the filled process medium by walls of the heat transfer channel, and the fluid is flowable from the interior of the heat transfer channel. Independent claims are also included for: (1) a reactor comprising the above mentioned carbonization tank with the completely traversing heat transfer channel, and an outer container, where the carbonization tank is positionable within the outer container, which is surrounded by the fluid, and a pressurizing unit is designed by a hydraulic pressure of the fluid for specifically adjusting the variation of the carbonization tank hollow volume from outside the carbonization tank during carbonization process; (2) a pressure-tight carbonization tank for carrying out hydrothermal carbonization, stirring and introducing the high viscosity and/or particulate-loaded process medium, comprising the carbonation tank sheath including the carbonization tank hollow volume, where at least one portion of the carbonization tank sheath has a multipart design, in which the parts are arranged separated from each other in a pressure- and liquid-tight manner and are movably mounted relative to each other defining reproducibility such that the carbonization tank hollow volume is specifically changeable and the internal pressure of the process medium in the carbonization tank is adjustable irrespective of the process temperature; (3) a use of the pressure-tight carbonization tank for hydrothermal carbonization of the filled process medium, where the volumetric capacity of carbonization tank is adaptable based on the amount of the filled process medium, and the internal pressure in the carbonization tank is adjustable irrespective of the temperature of the process medium and the water vapor saturation curve from the outside of the carbonization tank; and (4) a hydrothermal carbonization system including the multipart reactor, comprising the above mentioned carbonization tank, which is mounted in the outer container, where the carbonization tank hollow volume of the carbonization tank is specifically changeable and the internal pressure of the process medium that is independent of the process temperature is achievable in the carbonization tank.

Description

Technisches GebietTechnical area

[0001] Die vorliegende Erfindung beschreibt einen druckdichten Karbonisierungsbehälter in welchem die hydrothermale Karbonisierung, ein Verrühren und ein Durchleiten eines hochviskosen und/oder feststoffbeladenen Prozessmediums stattfinden kann, umfassend einen Karbonisierungsbehältermantel, welcher ein Karbonisierungsbehälterhohlvolumen einschliesst, sowie einen Reaktor, umfassend einen derartigen Karbonisierungsbehälter, die Verwendung eines druckdichten Karbonisierungsbehälters zur hydrothermalen Karbonisierung eines eingefüllten Prozessmediums und eine hydrothermale Karbonisierungsanlage. The present invention describes a pressure-tight Karbonisierungsbehälter in which the hydrothermal carbonation, stirring and passing through a high-viscosity and / or solids-laden process medium can take place, comprising a Karbonisierungsbehältermantel which includes a Karbonisierungsbehälter hollow volume, and a reactor comprising such a Karbonisierungsbehälter, the Use of a pressure-tight Karbonisierungsbehälters for the hydrothermal carbonization of a filled process medium and a hydrothermal Karbonisierungsanlage.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Unter hydrothermalen Karbonisierung (HTC) oder auch nasser Verkohlung versteht man die Veredelung von nasser oder feuchter Biomasse in wässriger meist saurer Umgebung bei erhöhten Temperaturen um 200°C und erhöhten Drücken von mehr als 18 bar in einem druckdichten Karbonisierungsbehälter. Um die hydrothermale Karbonisierung zu starten, muss das aus Biomasse, Wasser und katalytisch wirkenden Stoffen zu Beginn einmalig auf die erhöhte Temperatur erhitzt werden. Anschliessend reagieren die Edukte zu Zwischenprodukten und letztlich zu Karbonisierungsprodukten, welche in Form einer Biokohle- oder Braunkohlesuspension vorliegen, die neben Kohle auch Prozesswasser und Restsubstanzen enthält. Mittels hydrothermaler Karbonisierung wird der natürlich Prozess der Kohlebildung innerhalb von einigen Stunden technisch nachgebildet und vor allem die hohe Kohlenstoffeffizienz zeichnet die HTC aus. Under hydrothermal carbonization (HTC) or wet charring is understood the refinement of wet or moist biomass in aqueous mostly acidic environment at elevated temperatures by 200 ° C and elevated pressures of more than 18 bar in a pressure-tight Karbonisierungsbehälter. In order to start the hydrothermal carbonization, the biomass, water and catalytically active substances must first be heated to the elevated temperature at the beginning. Subsequently, the reactants react to intermediates and ultimately to Karbonisierungsprodukten, which are in the form of a biochar or brown coal suspension, which contains not only coal but also process water and residual substances. By hydrothermal carbonation, the natural process of coal formation is technically reproduced within a few hours and above all the high carbon efficiency distinguishes the HTC.

[0003] In der vorliegenden Anmeldung wird als vergärbare Biomasse und damit als Teil der Edukte, die durch die hydrothermale Karbonisierung zu Kohle verarbeitet werden kann, bevorzugt eine Mischung aus Klärschlamm und Grünschnittabfällen verstanden. In dem beschriebenen Reaktor können aber auch andere biogene Reststoffe, insbesondere nachwachsende Rohstoffe, wie Holzhackschnitzel, Grünschnitt aus der Landschaftspflege, Pflanzen, Stroh, Silage, und organische Reststoffe aus der Land- und Forstwirtschaft sowie der Nahrungsmittelindustrie und Entsorgungswirtschaft, sowie auch Torf, Rohbraunkohle, Papierschlämme, zu Massen mit hohem Anteil von Kohle veredelt werden. In the present application is understood as a fermentable biomass and thus as part of the starting materials, which can be processed by the hydrothermal carbonization to coal, preferably a mixture of sewage sludge and green waste. In the described reactor, however, other biogenic residues, in particular renewable raw materials, such as wood chips, green cuttings from landscape care, plants, straw, silage, and organic residues from agriculture and forestry and the food industry and waste management, as well as peat, lignite, Paper sludge, to be refined into masses with a high proportion of coal.

[0004] Da die beschriebene Reaktion eines hochviskosen und feststoffbeladenen Prozessmediums einer mit Biomasse versetzten Flüssigkeit und damit eines Fest-Flüssig-Gemisches in Reaktionszeiten von einigen Stunden unter hohem Druck und erhöhten Temperaturen abläuft, sind speziell angepasste Reaktoren nötig, um einen gewünschten kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Reaktionsablauf gesichert zu ermöglichen. Reaktoren mit Prozessbehältern und Rühr- und Fördereinrichtungen aus benachbarten Gebieten der Verfahrenstechnik sind darum in der Regel unbrauchbar und müssten grundsätzlich stark angepasst werden, um für die hydrothermale Karbonisierung einsetzbar zu sein. Since the described reaction of a highly viscous and solids-laden process medium of a biomass-added liquid and thus a solid-liquid mixture in reaction times of a few hours under high pressure and elevated temperatures, specially adapted reactors are required to a desired continuous or quasi-continuous To ensure a secure reaction sequence. Reactors with process vessels and agitators and conveyors from neighboring fields of process engineering are therefore generally useless and would generally have to be strongly adapted to be used for the hydrothermal carbonization.

[0005] Aus der DE 102 009 015 257 geht hervor, dass der Druck im Karbonisierungsbehälter während der Reaktion mindestens dem Sattdampfdruck des Reaktionsgemisches bei der gewählten Reaktionstemperatur entsprechen oder darüber liegen muss. Je nach erreichter Reaktionstemperatur stellt sich in dem gasdichten Karbonisierungsbehälter ein resultierender Druck ein. Je nach Wahl der umzuwandelnden Biomasse variiert die Reaktionstemperatur um 200° C. Der Druck korrespondiert damit mit der gewählten Reaktionstemperatur und die apparativen Vorrichtungen müssen entsprechend an die zu erreichende Reaktionstemperatur und den korrespondierenden Druck angepasst sein. From DE 102 009 015 257 shows that the pressure in the carbonation during the reaction must be at least the saturated vapor pressure of the reaction mixture at the selected reaction temperature or higher. Depending on the reaction temperature reached, a resulting pressure arises in the gas-tight carbonization container. Depending on the choice of biomass to be converted, the reaction temperature varies by 200 ° C. The pressure thus corresponds to the selected reaction temperature and the apparatus must be adapted accordingly to the reaction temperature to be achieved and the corresponding pressure.

[0006] Die DE 102 008 028 953 beschreibt einen druckfesten Karbonisierungsbehälter, in dessen Innenraum Biomasse auf eine gewünschte Reaktionstemperatur bringbar ist. Der Behälterdruck wird auf ein Niveau angehoben, das über dem Wert liegt, der dem Verdampfungsdruck bei der eingestellten Reaktionstemperatur entspricht. Der Innenraum des Karbonisierungsbehälters wird nach einmaliger Beaufschlagung während der Reaktion unter einem konstanten Behälterdruck gehalten. Mittels hydromechanischer Schleusen wird das zu karbonisierende Füllgut auf einen ausreichend hohen Druck gebracht und erst dann in den unter Druck stehenden Karbonisierungsbehälter eingeschleust. Bei diesem Vorgehen ist die Reaktionstemperatur nicht vom Reaktionsdruck entkoppelt. Lediglich frisches Füllgut, kann in den Karbonisierungsbehälter ohne Druckverlust eingeschleust werden, womit eine nachteilige periodische Druckbelastung und Druckentlastung wie von einem diskontinuierlichen Vorgang bekannt entfällt. Bauteile können geschont werden und die Lebensdauer des Karbonisierungsbehälters kann erhöht werden. Es ist aber keine Entkopplung und damit keine Optimierung des Karbonisierungsvorganges erreichbar. Nachteilig ist die technische aufwändige Gestaltung mittels Ventilen und Pumpen, welche störanfällig sind, wobei eine grosse Verstopfungsgefahr besteht. DE 102 008 028 953 describes a pressure-resistant Karbonisierungsbehälter, in the interior of biomass can be brought to a desired reaction temperature. The tank pressure is raised to a level above the value corresponding to the evaporation pressure at the set reaction temperature. The interior of the Karbonisierungsbehälters is held after a single impingement during the reaction under a constant pressure vessel. By means of hydromechanical locks, the product to be carbonated is brought to a sufficiently high pressure and only then introduced into the pressurized Karbonisierungsbehälter. In this procedure, the reaction temperature is not decoupled from the reaction pressure. Only fresh contents, can be introduced into the Karbonisierungsbehälter without pressure loss, whereby a disadvantageous periodic pressure load and pressure relief as known from a discontinuous process deleted. Components can be spared and the lifetime of the carbonation tank can be increased. But there is no decoupling and thus no optimization of the carbonation process achievable. The disadvantage is the complicated technical design by means of valves and pumps, which are susceptible to interference, with a large risk of clogging exists.

[0007] In der WO 2 008 113 309 wird ein Karbonisierungsbehälter beschrieben in welchem die hydrothermale Karbonisierung abläuft, wobei der Karbonisierungsbehälter unterhalb der Erdoberfläche angeordnet ist. Da die zur Reaktion notwendigen Temperaturen und Drücke von der Art der Biomasse abhängen, sind die Prozessparameter entsprechend an die verwendete Biomasse gebunden. Um eine Vergleichmässigung der Produktqualität und eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Prozesses der hydrothermalen Karbonisierung zu erreichen, ist die Entkopplung von Reaktionstemperatur und Druck gewünscht. In der WO 2 008 113 309 wird dies durch die Verlagerung des Karbonisierungsbehälters ins Erdreich erreicht, wobei eine über dem Reaktionsvolumen befindliche Wassersäule einen von der Höhe der Wassersäule abhängigen hydrostatischen Druck im Reaktionsvolumen erzeugt. Die Wassersäule wird als Druckpuffer verwendet. Eine gemäss WO 2 008 113 309 vorgeschlagene Anlage scheint nur in sehr grossen Ausgestaltungen wirtschaftlich zu sein. Es muss ein entsprechend grosser Schacht für den Karbonisierungsbehälter vorhanden sein und eine notwendige Wassersäule mit dem Karbonisierungsbehälter verbunden werden. Der WO 2 008 113 309 kann keine Lehre entnommen werden, wie ein gasdichter Karbonisierungsbehälter im Labormassstab so ausgestaltet werden kann, dass eine Entkopplung von Reaktionstemperatur und Druck zur Erreichung der obigen Vorteile geschaffen werden kann. Die grossvolumige Ausgestaltung lässt sich nicht einfach auf einen kleineren Massstab bringen. In WO 2 008 113 309 a Karbonisierungsbehälter is described in which runs the hydrothermal carbonization, wherein the Karbonisierungsbehälter is arranged below the earth's surface. Since the temperatures and pressures required for the reaction depend on the type of biomass, the process parameters are linked to the biomass used. In order to achieve a uniformity of the product quality and an increase in the efficiency of the process of hydrothermal carbonization, the decoupling of reaction temperature and pressure is desired. In WO 2 008 113 309 this is achieved by the displacement of the carbonation container into the soil, wherein a water column located above the reaction volume produces a hydrostatic pressure in the reaction volume which is dependent on the height of the water column. The water column is used as a pressure buffer. A proposed according to WO 2 008 113 309 system seems to be economical only in very large configurations. There must be a correspondingly large shaft for the carbonation tank and a necessary water column connected to the carbonation tank. No teaching can be taken from WO 2 008 113 309 how a gas-tight carbonization container can be designed on a laboratory scale such that a decoupling of the reaction temperature and pressure can be achieved in order to achieve the above advantages. The large-volume design can not be easily reduced to a smaller scale.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0008] Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt einen Karbonisierungsbehälter für eine kompakte Anlage zur hydrothermalen Karbonisierung in einem quasikontinuierlichen Prozess zu schaffen, welcher kompakt und auch im Labormassstab ausführbar ist, wobei der Innenraumdruck und die Karbonisierungstemperatur des Prozessmediums im Karbonisierungsbehälter voneinander entkoppelt sind. Eine weitere Aufgabe ist die Beschleunigung der hydrothermalen Karbonisierung durch eine gezielte Druckerhöhung während des Prozesses, wobei nur ein geringer Energieeintrag notwendig ist. The present invention has set itself the task of creating a Karbonisierungsbehälter for a compact plant for hydrothermal carbonization in a quasi-continuous process, which is compact and executable on a laboratory scale, the interior pressure and the carbonization temperature of the process medium in the Karbonisierungsbehälter are decoupled from each other. Another task is the acceleration of the hydrothermal carbonization by a targeted pressure increase during the process, with only a small input of energy is necessary.

[0009] Diese Aufgabe löst ein kompakter druck- und flüssigkeitsdichter Karbonisierungsbehälter mit einem definiert, reproduzierbar variierbaren Karbonisierungsbehälterhohlvolumen oder Fassungsvermögen. This object is achieved by a compact pressure and liquid-tight Karbonisierungsbehälter with a defined, reproducibly variable Karbonisierungsbehältervohlvolumen or capacity.

[0010] Durch die spezielle Ausgestaltung mit einem mindestens teilweise bewegbarem Karbonisierungsbehältermantel des Karbonisierungsbehälters können mit mechanischen und/oder hydraulischen Druckbeaufschlagungsmitteln Innendrücke auf das Prozessmedium samt expandierendem Wasserdampf bei der Karbonisierung erzeugt werden. Diese Druckbeaufschlagungsmittel führen zu einem Innenraumdruck, welcher unabhängig von der Innenraumtemperatur bzw. der Temperatur des Prozessmediums sind, wodurch die Karbonisierungsbedingungen optimiert werden können. Due to the special design with an at least partially movable Karbonisierungsbehältermantel the Karbonisierungsbehälters can be generated with mechanical and / or hydraulic pressurizing internal pressures on the process medium together with expanding water vapor in the carbonization. These pressurization means lead to an interior pressure, which are independent of the interior temperature or the temperature of the process medium, whereby the Karbonisierungsbedingungen can be optimized.

[0011] Die Druckbeaufschlagungsmittel können einerseits durch mechanische Kräfte erzeugt werden und andererseits durch eine definierte Beaufschlagung des Karbonisierungsbehälters hydraulisch mittels Fluid erzeugt werden. The pressurizing means can be generated on the one hand by mechanical forces and on the other hand are hydraulically generated by a defined application of the Karbonisierungsbehälters by means of fluid.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0012] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben. <tb>Fig.1a<sep>zeigt eine perspektivische Ansicht eines Aussenbehälters eines Reaktors, der auf einer Reaktorlagervorrichtung gelagert ist und an eine Zu- und Abführvorrichtung gekoppelt ist, während <tb>Fig. 1b<sep>eine Seitenansicht des Aussenbehälters mit Blick auf den Basisboden zeigt. <tb>Fig. 2<sep>zeigt eine perspektivische Ansicht eines Reaktors mit angeschlossener Zu- und Abführvorrichtung, wobei die Reaktorlagervorrichtung weggelassen wurde, während <tb>Fig. 3<sep>eine Seitenansicht des Reaktors aus Fig. 2zeigt. <tb>Fig. 4<sep>zeigt einen Horizontalschnitt durch den Reaktor gemäss Linie C-C aus Fig. 3, wobei der Prozessbehälter im Innenraum des Aussenbehälters deutlich wird. <tb>Fig. 5a<sep>zeigt einen Vertikalschnitt des Reaktors gemäss Figur la, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen, die Zu- und Abführvorrichtung weggelassen wurde und <tb>Fig. 5b<sep>zeigt einen Schnitt in perspektivischer Ansicht durch den Reaktor gemäss Fig. 5a. <tb>Fig. 6<sep>zeigt einen Längsschnitt durch einen Reaktor. <tb>Fig. 7a<sep>zeigt einen Längsschnitt durch einen Karbonisierungsbehälter, befestigt am Basisboden mit weggelassenen Druckbeaufschlagungsmitteln im gestauchten Zustand, während <tb>Fig. 7b<sep>einen Längsschnitt durch einen Karbonisierungsbehälter in verlängertem Zustand zeigt.A preferred embodiment of the subject invention will be described below in conjunction with the accompanying drawings. FIG. 1a shows a perspective view of an outer container of a reactor which is mounted on a reactor storage device and is coupled to an input and output device during. FIG <Tb> FIG. 1b shows a side view of the outer container with a view of the base bottom. <Tb> FIG. FIG. 2 shows a perspective view of a reactor with attached feed and discharge device, wherein the reactor storage device has been omitted, while FIG <Tb> FIG. Figure 3 shows a side view of the reactor of Figure 2. <Tb> FIG. 4 shows a horizontal section through the reactor according to line C-C from FIG. 3, wherein the process container in the interior of the outer container becomes clear. <Tb> FIG. 5a <sep> shows a vertical section of the reactor according to FIG. 1a, the sake of clarity, the supply and discharge device being omitted, and FIG <Tb> FIG. 5b <sep> shows a section in perspective view through the reactor according to FIG. 5a. <Tb> FIG. 6 <sep> shows a longitudinal section through a reactor. <Tb> FIG. Fig. 7a <sep> shows a longitudinal section through a Karbonisierungsbehälter attached to the base bottom with omitted pressurizing means in the compressed state, while <Tb> FIG. 7b shows a longitudinal section through a carbonation container in an extended state.

Beschreibungdescription

[0013] Die vorliegende Anmeldung beschreibt eine hydrothermale Karbonisierungsanlage, umfassend einen mehrteiligen Reaktor 1 in welchem die hydrothermale Karbonisierung eines hochviskosen und/oder feststoffbeladenen Prozessmediums effizient und kontinuierlich durchführbar ist. Das hochviskose und/oder feststoffbeladene Prozessmedium umfasst Füllgut, welches aus Rohbiomasse verschiedener Zusammensetzung und Konsistenz, Prozesswasser und Zusatzstoffen, z.B. Katalysatoren besteht. Das Prozessmedium liegt aufgrund seiner Zusammensetzung als Suspension oder als Schlamm vor, wobei Flüssigkeitsanteile mit Feststoffen gemischt sind. Der Füllgutanteil des Prozessmediums wird auch als Edukt betrachtet, da es ein Fest-Flüssig-Gemisch bildet welches im Verlauf der hydrothermalen Karbonisierung in Karbonisierungsprodukte, umfassend verkohlte Biomasse umgewandelt wird. Die Karbonisierungsprodukte bilden einen verkohlten Teil des Prozessmediums, welcher eine ähnliche fest-flüssige Konsistenz hat, wie die Edukte, wobei die festen Bestandteile bestenfalls vollständig in Braunkohle umgesetzt wurden. The present application describes a hydrothermal Karbonisierungsanlage, comprising a multi-part reactor 1 in which the hydrothermal carbonization of a highly viscous and / or solids-laden process medium is efficient and continuous feasible. The highly viscous and / or solid-laden process medium comprises filling material which consists of raw biomass of various composition and consistency, process water and additives, e.g. Catalysts exists. Due to its composition, the process medium is present as a suspension or as sludge, with liquid fractions being mixed with solids. The content of the contents of the process medium is also considered to be a starting material, since it forms a solid-liquid mixture which, in the course of the hydrothermal carbonization, is converted into carbonization products comprising charred biomass. The carbonation products form a charred portion of the process medium, which has a similar solid-liquid consistency to the starting materials, with the solid components being at best fully converted to brown coal.

[0014] Die Edukte werden in den Reaktor 1 der Karbonisierungsanlage eingeschleust, unter hohem Druck und erhöhter Temperatur, wie aus den Grundlagen der hydrothermalen Karbonisierung bekannt, verkohlt nach dem Vorgang als Karbonisierungsprodukte aus dem Reaktor 1 ausgeschleust. Das Ein- und Ausschleusen bzw. die Zu- und Abführung der Edukte und Karbonisierungsprodukte kann bei laufendem Betrieb des Karbonisierungsverfahrens portionsweise stattfinden, wobei der Karbonisierungsprozess nicht wesentlich gestört wird und keinesfalls unterbrochen wird und damit quasikontinuierlich ablaufen kann. The starting materials are introduced into the reactor 1 of the Karbonisierungsanlage, under high pressure and elevated temperature, as known from the basics of hydrothermal carbonization, charred after the process as Karbonisierungsprodukte discharged from the reactor 1. The introduction and removal or the supply and discharge of educts and Karbonisierungsprodukte can take place in portions during operation of the Karbonisierungsverfahrens, the Karbonisierungsprozess is not significantly disturbed and is not interrupted and thus can proceed quasi-continuously.

[0015] Der Reaktor 1 umfasst einen Aussenbehälter 10, welcher starr ausgebildet ist und als Druckbehälter dient. Der Aussenbehälter 10 ist auf einer Reaktorlagervorrichtung 2 um die Aussenbehälterlängsachse La rotierbar gelagert. Auf zwei Gestellen 20 sind Drehlager 21 angeordnet, sodass der Aussenbehälter 10 durch mindestens einen Rotationsantrieb 22 gesteuert rotierbar ist. Als Rotationsantrieb 22 dienen beispielsweise entsprechend dimensionierte Elektromotoren. Diese rotierbare Lagerung des Reaktors 1 dient der Unterstützung des Karbonisierungsprozesses, ist aber nicht zwingend notwendig. The reactor 1 comprises an outer container 10, which is rigid and serves as a pressure vessel. The outer container 10 is rotatably mounted on a reactor storage device 2 about the outer container longitudinal axis La. On two racks 20 pivot bearings 21 are arranged so that the outer container 10 is controlled by at least one rotary drive 22 rotatable. As a rotary drive 22, for example, suitably dimensioned electric motors. This rotatable storage of the reactor 1 is used to support the Karbonisierungsprozesses, but is not mandatory.

[0016] In der hier dargestellten Ausgestaltung weist der Aussenbehälter 10 einen Aussenbehältermantel 100 mit einem zylindrischen Mittelstück 1003 auf, welches von einem ebenen Basisboden 1001 durch einen Basisflansch 1002 lösbar abschliessbar und flüssigkeitsdicht und druckdicht verschlossen ist. Von der Seite des Basisbodens 1001 wird das Prozessmedium zu- und abgeführt. Auf der dem Basisboden 1001 gegenüberliegenden Seite des Aussenbehältermantels 100 wird das zylindrische Mittelstück 1003 durch einen gewölbt ausgeführten Deckelboden 1005 mittels Deckelbodenflansch 1004 lösbar flüssigkeits- und druckdicht verschlossen. Der Aussenbehälter 10 wird liegend gelagert, wobei die Aussenbehälterlängsachse La etwa horizontal zur Ebene des Untergrunds am Aufstellungsort verläuft. Der Aussenbehälter 10 ist lösbar verschliessbar und damit der Prozess der hydrothermalen Karbonisierung durch den Aussenbehälter 10 im Reaktor 1 von der Umwelt abgeschlossen. In the embodiment shown here, the outer container 10 has an outer container shell 100 with a cylindrical centerpiece 1003, which is closed off by a base base 1001 by a base flange 1002 releasably lockable and liquid-tight and pressure-tight. From the base bottom 1001 side, the process medium is supplied and discharged. On the base bottom 1001 opposite side of the outer container shell 100, the cylindrical centerpiece 1003 is closed by a curved lid bottom 1005 executed by means of Deckelbodenflansch 1004 releasably liquid and pressure-tight. The outer container 10 is stored lying, wherein the outer container longitudinal axis La extends approximately horizontally to the level of the ground at the site. The outer container 10 is detachably closable and thus completed the process of hydrothermal carbonization through the outer container 10 in the reactor 1 from the environment.

[0017] Der Aussenbehälter 10 ist aus Stabilitätsgründen starr und bevorzugt aus Stahl hergestellt, wobei die Wanddicken so gewählt sind, dass auch Fluiddrücke von mehreren bar gefahrlos innerhalb des Aussenbehälters 10 ausbildbar sind, welche der Aussenbehälter 10 aushalten kann. Je nach geplanter Anlagengrösse und Menge der umzusetzenden Edukte wird die Grösse des Aussenbehälterinnenraums 103 gewählt. The outer container 10 is rigid for stability reasons and preferably made of steel, wherein the wall thicknesses are chosen so that even fluid pressures of several bar can be safely formed within the outer container 10, which the outer container 10 can withstand. Depending on the planned plant size and the amount of educts to be converted, the size of the outer container interior 103 is selected.

[0018] In dem Basisboden 1001 ist eine Einfülldurchführung 104 und eine Ausgabedurchführung 105 vollständig querend angeordnet, wodurch ein Zugang in den Aussenbehälter 10 von aussen bei ansonsten geschlossenem Aussenbehälter 10 ermöglicht ist. In Fig. 1b ist ein Rührwerkantriebsmittel 132 gezeigt, welches im Zusammenhang mit einer Rühr- und Fördereinrichtung noch erläutert wird. In the base bottom 1001 a filling passage 104 and an output passage 105 is arranged completely crossing, whereby access to the outer container 10 from the outside with otherwise closed outer container 10 is made possible. In Fig. 1b, a stirrer drive means 132 is shown, which will be explained in connection with a stirring and conveying device.

[0019] Fig. 2 zeigt einen Reaktor 1 mit einer möglichen Ausführungsform einer angeschlossenen Zu- und Abführvorrichtung 4. Auf die Reaktorlagervorrichtung 2 ist in dieser perspektivischen Ansicht verzichtet worden. Hier dargestellt weist die Ausführungsform der Zu-und Abführvorrichtung 4 einen Zuführzylinder 40 und einen Entnahmezylinder 41 auf, welche jeweils mit der Einfülldurchführung 104 und der Ausgabedurchführung 105 lösbar wirkverbindbar sind. Fig. 2 shows a reactor 1 with a possible embodiment of a connected feed and discharge device 4. On the reactor storage device 2 has been omitted in this perspective view. Shown here, the embodiment of the supply and discharge device 4, a feed cylinder 40 and a removal cylinder 41, which are releasably operatively connected respectively to the filling passage 104 and the output passage 105.

[0020] Zu Wartungszwecken kann die Zu- und Abführvorrichtung 4 vollständig von dem Reaktor 1 getrennt werden und im Betriebszustand entsprechend flüssigkeits- und druckdicht mit dem Reaktor 1 verbunden sein. Die Zu- und Abführvorrichtung 4 ist lösbar durch Flanschverbindungen am Reaktor 1 befestigt. Ein Vorrichtungslager 42 ist derart ausgeführt, dass die Zu- und Abführvorrichtung 4 relativ zum Reaktor 1 ausgerichtet gelagert wird. Da der hier erläuterte Reaktor 1 bevorzugt bei ablaufendem Karbonisierungsprozess um die Aussenbehälterlängsachse La rotiert wird, ist das Vorrichtungslager 42 so ausgestaltet, dass die Zu- und Abführvorrichtung 4 bei Rotation des Reaktors 1 um die Aussenbehälterlängsachse La bei angeschlossener Zu- und Abführvorrichtung 4 mit rotierbar ist. Um eine Rotation zu erleichtern, ist das Vorrichtungslager 42 höhenverstellbar ausgestattet. Ein Kraftregler kann die Höhe des Vorrichtungslagers 42 optimal einstellen, damit eine Rotation erreichbar ist. For maintenance purposes, the supply and discharge device 4 can be completely separated from the reactor 1 and be connected in the operating state according to liquid and pressure-tight with the reactor 1. The supply and discharge device 4 is releasably secured by flange on the reactor 1. A device bearing 42 is designed such that the supply and discharge device 4 is mounted relative to the reactor 1 aligned. Since the reactor 1 explained here is preferably rotated around the outer container longitudinal axis La during the course of the carbonization process, the device bearing 42 is designed such that the supply and discharge device 4 can be rotated during rotation of the reactor 1 about the outer container longitudinal axis La with the feed and discharge device 4 connected , To facilitate rotation, the device bearing 42 is height adjustable. A force regulator can optimally adjust the height of the device bearing 42 for rotation to be achievable.

[0021] Damit das Prozessmedium in Form der Edukte zuführbar und in Form der Karbonisierungsprodukte ein- bzw. abführbar ist, sind Antriebsmittel 43 an der Zu- und Abführvorrichtung 4 vorgesehen. Das Prozessmedium kann dadurch mit einer nicht dargestellten Steuerung kontrolliert transferiert werden. So that the process medium in the form of educts can be fed and discharged in the form of the carbonization products, drive means 43 are provided on the supply and discharge device 4. The process medium can thereby be transferred in a controlled manner with a control, not shown.

[0022] Wie in dem Horizontalschnitt durch den Reaktor 1 gemäss Fig. 4 gezeigt, ist innerhalb des Aussenbehälters 10 der erwähnte Karbonisierungsbehälter 11 vollständig eingelassen gelagert, wobei die Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp mit der Aussenbehälterlängsachse La zusammen fällt. Dieser Karbonisierungsbehälter 11 ist mit dem Einfüllkanal 1141 und dem Ausgabekanal 1142 fest mit dem Basisboden 1001 des Aussenbehälters 10 verbunden und damit in den Aussenbehältermantel 100 hineinragend relativ zum Aussenbehälter 10 unbewegbar gelagert. As shown in the horizontal section through the reactor 1 according to FIG. 4, within the outer container 10, the mentioned Karbonisierungsbehälter 11 is stored completely embedded, wherein the Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp coincides with the outer container longitudinal axis La together. This Karbonisierungsbehälter 11 is connected to the filling channel 1141 and the output channel 1142 fixed to the base bottom 1001 of the outer container 10 and thus immovably stored in the outer container shell 100 relative to the outer container 10.

[0023] Der Karbonisierungsbehälter 11 weist einen Karbonisierungsbehältermantel 111 auf, welcher im Betriebszustand von einem Fluid 3 vollständig umgeben bzw. umspült wird. Im Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 befindet sich im Betriebszustand das Prozessmedium 5 in den unterschiedlichen Zuständen. Der Karbonisierungsbehälter 11 umfasst einen zentralen Mantelabschnitt, welcher zwischen einem Deckelteil 1101 und einem Bodenteil 1105 angeordnet ist. Der zentrale Mantelabschnitt ist zylindrisch geformt ausgestaltet und der Deckelteil 1101 mittels Deckelflansch 1102 und der Bodenteil 1105 mittels Bodenflansch 1106 am zentralen Mantelabschnitt lösbar befestigt. Der gesamte Karbonisierungsbehälter 11 wird im Betriebszustand mit dem Prozessmedium 5 unter Druck beaufschlagt und ist entsprechend flüssigkeits- und druckdicht ausgeführt. The Karbonisierungsbehälter 11 has a Karbonisierungsbehältermantel 111 which is completely surrounded or lapped in the operating state of a fluid 3. In the interior of the Karbonisierungsbehälters 11 is in the operating state, the process medium 5 in the different states. The carbonizing container 11 includes a central shell portion which is disposed between a lid part 1101 and a bottom part 1105. The central shell portion is configured cylindrically shaped and the cover part 1101 by means of cover flange 1102 and the bottom part 1105 releasably secured by means of bottom flange 1106 on the central shell portion. The entire Karbonisierungsbehälter 11 is pressurized in the operating state with the process medium 5 under pressure and is carried out corresponding liquid and pressure-tight.

[0024] An den Bodenteil 1105 anschliessend ist ein Ausgabekanal 1142 angeschlossen, welcher aus dem Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 herausführt. Nach Einbau des Karbonisierungsbehälters 11 in den Aussenbehälter 10 ist der Ausgabekanal 1142 so angeordnet, dass er durch die Ausgabedurchführung 105 des Basisbodens 1001 geführt ist. Subsequently, an output channel 1142 is connected to the bottom part 1105, which leads out of the interior of the Karbonisierungsbehälters 11. After installing the carbonation container 11 in the outer container 10, the discharge channel 1142 is arranged so as to be guided by the discharge passage 105 of the base tray 1001.

[0025] Wie in Fig. 5a gezeigt ist ein Einfüllkanal 1141 an den Bodenteil 1105 angeschlossen, der entsprechend durch die Einfülldurchführung 104 im Basisboden 1001 des Aussenbehälters 10 durchführbar ist. Der Ausgabekanal 1142 und der Einfüllkanal 1141 sind durch den Basisboden 1001 hindurchragend unlösbar durch eine stoffschlüssige Schweissverbindung oder lösbar durch Flanschverbindungen am Basisboden 1001 befestigbar. Durch an den Einfüllkanal 1141 und den Ausgabekanal 1142 angeformte Befestigungsflansche 115 können die Kanäle 1141, 1142 mit der Zu- und Abführvorrichtung 4 verbunden werden, welche in den Fig. 5a und 5bder besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen wurde. As shown in Fig. 5a, a filling channel 1141 is connected to the bottom part 1105, which is correspondingly feasible through the filling passage 104 in the base bottom 1001 of the outer container 10. The dispensing channel 1142 and the filling channel 1141 can be fastened by the base base 1001 so as to be unsolvable by means of a cohesive welded connection or detachable by means of flange connections to the base plate 1001. By fastening flanges 115 integrally formed on the filling channel 1141 and the outlet channel 1142, the channels 1141, 1142 can be connected to the supply and discharge device 4, which has been omitted in FIGS. 5a and 5b for the sake of clarity.

[0026] Im Betriebszustand wird das Prozessmedium 5 durch den Einfüllkanal 1141 in den Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 eingefüllt und nach einer Verweil- bzw. Reaktionszeit durch den Ausgabekanal 1142 aus dem Karbonisierungsbehälter 11 ausgeschleust. Entsprechend sind Einfüll- und Ausgabekanal 1141, 1142 während des Betriebes nur zeitweise kontrolliert geöffnet, um die exotherme Reaktion der hydrothermalen Karbonisierung nur kurzzeitig zu beeinflussen. Damit wird der Innendruck und die Temperatur im Karbonisierungsbehälter 10 nur kurzzeitig gestört. In the operating state, the process medium 5 is filled through the filling channel 1141 in the interior of the Karbonisierungsbehälters 11 and discharged after a dwell or reaction time through the output channel 1142 from the Karbonisierungsbehälter 11. Accordingly, filling and dispensing channel 1141, 1142 are opened only temporarily controlled during operation in order to influence the exothermic reaction of the hydrothermal carbonization only briefly. Thus, the internal pressure and the temperature in the carbonation container 10 is only briefly disturbed.

[0027] Während im Karbonisierungsbehälter 11 die hydrothermale Karbonisierung unter erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck abläuft, umgibt das Fluid 3, welches insbesondere ein Thermoöl ist, den Karbonisierungsbehälter 11 innerhalb des geschlossenen Aussenbehältermantels 100. While in the carbonation 11, the hydrothermal carbonization proceeds under elevated temperature and elevated pressure, the fluid surrounds 3, which is in particular a thermal oil, the Karbonisierungsbehälter 11 within the closed outer container shell 100th

[0028] Das Thermoöl 3 dient bei der hydrothermalen Karbonisierung hier unter anderem als Wärmeübertragungsfluid. Ein am Aussenbehälter 10 angeordneter Beaufschlagungsstutzen 106 dient zur Befüllung und zur Beaufschlagung des Aussenbehälterinnenraums 103 mit dem Fluid 3. Am Beaufschlagungsstutzen 106 sind im Aussenbehälterinnenraum 103 spinnenartig verlegte Rohre 109 zur Strömungsführung des Thermoöl 3 vorgesehen. Mittels Entlüftungsstutzen 108 kann die Luft aus dem Aussenbehälterinnenraum 103 während der Befüllung abgelassen werden. Damit kann extern aufgeheiztes Thermoöl 3 aus einem Thermoöltank zugeführt werden, womit der Karbonisierungsbehälter 11 auf eine zur Karbonisierung notwendige Temperatur gebracht werden kann. Durch die Temperaturerhöhung des Thermoöls 3 wird die exotherme Reaktion gestartet und aufrechterhalten, da diese erst ab einer Mindesttemperatur stattfindet. Durch eine Messung der Temperatur und der Möglichkeit des Austausches des Fluids 3 kann die Temperatur im Karbonisierungsbehälter 11 gesteuert werden. The thermal oil 3 is used in the hydrothermal carbonization here, inter alia, as a heat transfer fluid. A supply nozzle 106 arranged on the outer container 10 is used for filling and pressurizing the outer container interior 103 with the fluid 3. At the supply nozzle 106, spidery-like tubes 109 are provided in the outer container interior 103 for the flow guidance of the thermal oil 3. By means of vent pipe 108, the air can be discharged from the outer container interior 103 during filling. Thus externally heated thermal oil 3 can be supplied from a thermal oil tank, whereby the Karbonisierungsbehälter 11 can be brought to a temperature necessary for carbonization. Due to the temperature increase of the thermal oil 3, the exothermic reaction is started and maintained, since this takes place only from a minimum temperature. By measuring the temperature and the possibility of exchanging the fluid 3, the temperature in the carbonation container 11 can be controlled.

[0029] Das Thermoöl im Aussenbehälter 10 und der Karbonisierungsbehälter 11 bilden einen Wärmeübertrager. Die hochviskosen feststoffbeladenen Edukte 5 und Produkte 5 im Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 geben ihre Wärme teilweise durch den Karbonisierungsbehältermantel 110 während der hydrothermalen Karbonisierung an das umgebende Thermoöl 3 ab. Das Thermoöl 3 umströmt den Karbonisierungsbehälter 11 und kann Wärme aufnehmen und abgeben. Sollte der Karbonisierungsbehälter 11 abgekühlt werden, kann entsprechend überschüssige Wärmeenergie mittels Thermoöl 3 extern genutzt werden. The thermal oil in the outer container 10 and the Karbonisierungsbehälter 11 form a heat exchanger. The high-viscosity solids-laden educts 5 and products 5 in the interior of the carbonation container 11 release their heat partly through the Karbonisierungsbehältermantel 110 during the hydrothermal carbonization to the surrounding thermal oil 3 from. The thermal oil 3 flows around the Karbonisierungsbehälter 11 and can absorb and release heat. If the Karbonisierungsbehälter 11 are cooled, according to excess heat energy can be used externally by means of thermal oil 3.

[0030] Um den Durchgang des Prozessmediums 5 durch den Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 zu gewährleisten ist eine Rühr- und Fördereinrichtung umfassend ein Rührwerk 13 den Innenraum mindestens teilweise querend angeordnet. Im Betrieb kann mittels Rührwerk 13 eine ständige Durchmischung des Prozessemediums 5, der Edukte und Karbonisierungprodukte von aussen gesteuert stattfinden. Das Rührwerk 13 dient auch als Fördereinrichtung des Prozessmediums 5. Das Rührwerk 13 kann auf unterschiedliche Arten ausgeführt sein. Rührwerkantriebsmittel 132 sind vorgesehen, um das Rührwerk 13 von aussen gesteuert in Betrieb zu nehmen. Durch eine Antriebsdurchführung 107 im Aussenbehälter 10 und eine querende Antriebsvorrichtung 119 welche bis zum Rührwerk 13 im Karbonisierungsbehälter 11 führt, wird das Rührwerk 13 gesteuert angetrieben. Da der Karbonisierungsbehälter 11 mehrteilig ausgebildet ist kann das Rührwerk 13 einfach in den Karbonisierungsbehälter 11 eingebracht, dort drehbar mittels Rührwerklager 133 gelagert befestigt und von ausserhalb des Reaktors 1 gesteuert betätigt werden. Das Rührwerk 13 ist hier mit einem Reibradantrieb ausgestattet, was in Fig. 5beingekreist dargestellt ist. Am Rührwerk 13 sind Blätter als Stromstörer und/oder zur Unterstützung der axialen Förderung angeordnet. In order to ensure the passage of the process medium 5 through the interior of the Karbonisierungsbehälters 11 is a stirring and conveying device comprising an agitator 13, the interior at least partially arranged transversely. In operation, by means of agitator 13, a continuous mixing of the process medium 5, the reactants and Karbonisierungprodukte controlled from the outside take place. The agitator 13 also serves as a conveying device of the process medium 5. The agitator 13 can be designed in different ways. Agitator drive means 132 are provided to operate the agitator 13 from the outside in operation. By a drive bushing 107 in the outer container 10 and a transverse drive device 119 which leads to the agitator 13 in the Karbonisierungsbehälter 11, the agitator 13 is driven driven. Since the Karbonisierungsbehälter 11 is formed of several parts, the agitator 13 can be easily inserted into the Karbonisierungsbehälter 11, rotatably mounted there by means of agitator bearing 133 and actuated controlled from outside the reactor 1. The agitator 13 is here equipped with a friction wheel, which is shown in Fig. 5beingekreist. At the agitator 13 leaves are arranged as baffles and / or to support the axial promotion.

[0031] Der Karbonisierungsbehälter 11 und das darin befindliche Rührwerk 13 sind so ausgebildet, dass das Prozessmedium 5, welches Biomasse in Form von Klärschlamm und Grüngutabfall umfasst, während des Karbonisierungsprozesses förderbar ist. Die Biomasse wird vor der Zuführung in den Reaktor extern zerkleinert, es verbleiben aber weiterhin Feststoffe mit einer maximalen Stückgrösse von 2,5 cm x 2,5 cm x 2,5 cm als Teil des Prozessmediums 5 vorhanden. Durch diese Feststoffbeladung werden an den Karbonisierungsbehälter 11 und das Rührwerk 13 spezielle Anforderungen gestellt. The Karbonisierungsbehälter 11 and the agitator 13 therein are designed so that the process medium 5, which comprises biomass in the form of sewage sludge and green waste, during the Karbonisierungsprozesses can be conveyed. The biomass is comminuted externally before being fed into the reactor, but solids with a maximum piece size of 2.5 cm × 2.5 cm × 2.5 cm remain as part of the process medium 5. By this solid loading 13 special requirements are placed on the Karbonisierungsbehälter 11 and the agitator.

[0032] Dadurch, dass der Aussenbehälter 10 und der Karbonisierungsbehälter 11 jeweils mehrteilig ausgebildet sind, ist ein einfacher Zusammenbau des Reaktors 1 und damit der gesamten Anlage am Aufstellungsort möglich. Vor allem sind auch Wartungsarbeiten ohne grössere Mühen durchführbar, da kein Mannloch vorgesehen sein muss, um Zugang zu den Behältern 10, 11 zu haben. Characterized in that the outer container 10 and the Karbonisierungsbehälter 11 are each formed in several parts, a simple assembly of the reactor 1 and thus the entire system at the site is possible. Above all, maintenance work can be carried out without great effort, since no manhole must be provided in order to have access to the containers 10, 11.

[0033] Alle Wände und Bauteile, die mit dem Prozessmedium 5 direkt in Kontakt kommen, sind aus säurebeständigem Material hergestellt. Hier sind diese Teile in Edelstahl ausgeführt. All walls and components that come into direct contact with the process medium 5 are made of acid-resistant material. Here these parts are made of stainless steel.

[0034] Der Karbonisierungsbehälter 11 ist derart gestaltet, dass das Karbonisierungsbehälterhohlvolumen oder das Fassungsvermögen des Karbonisierungsbehälters veränderbar ausgestaltet ist. The Karbonisierungsbehälter 11 is designed such that the Karbonisierungsbehälter hollow volume or the capacity of the Karbonisierungsbehälters is designed changeable.

[0035] Der Karbonisierungsbehältermantel 110 ist dazu mindestens teilweise definiert bewegbar ausgestaltet, wobei die Ausdehnung des Behälterinnenraums geändert wird. Damit eine solche Variation des Karbonisierungsbehälterhohlvolumens oder des Fassungsvermögens des Karbonisierungsbehälters 11 möglich ist, muss der Karbonisierungsbehältermantel 110 mindestens zweiteilig ausgestaltet sein. Beispielhaft ist ein derartiger Karbonisierungsbehälter 11 in Fig. 6gezeigt, wobei der zentrale zylindrische Mantelabschnitt in einen ersten Mantelteil 1103 und einen zweiten Mantelteil 1104 geteilt ausgeführt ist. Der erste und zweite Mantelteil 1103, 1104 sind voneinander trennbar und gegeneinander verschiebbar gestaltet. Hier ist das durch eine lineare Verschiebbarkeit der beiden Mantelteile 1103, 1104 gegeneinander in Richtung der Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp gelöst. In anderen Ausführungsformen wäre auch eine Verschiebbarkeit der Mantelteile relativ zueinander in einer Richtung senkrecht zur Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp möglich. The Karbonisierungsbehältermantel 110 is configured to at least partially movable, wherein the expansion of the container interior is changed. In order for such a variation of the carbonation vessel hollow volume or the capacity of the carbonation vessel 11 to be possible, the carbonization vessel shell 110 must be configured at least in two parts. By way of example, such a carbonation vessel 11 is shown in FIG. 6, wherein the central cylindrical shell section is designed to be divided into a first shell part 1103 and a second shell part 1104. The first and second casing part 1103, 1104 are separable from one another and designed to be displaceable relative to one another. Here, this is achieved by a linear displaceability of the two shell parts 1103, 1104 against each other in the direction of the Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp. In other embodiments, a displacement of the shell parts relative to each other in a direction perpendicular to Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp would be possible.

[0036] Der Karbonisierungsbehälter 11 ist mittels Karbonisierungsbehälterlagern 120 auf der Innenseite des Aussenbehälters 10 gelagert. Da der Bodenteil 1105 fest mit dem Basisboden 1001 verbunden ist, ist der zweite Mantelteil 1004 auf einem statischen Karbonisierungsbehälterlager 120 im Bereich des Bodenflansches 1106 gelagert. Da der erste Mantelteil 1003 relativ zum zweiten Mantelteil 1004 bewegbar gestaltet ist, ist der erste Mantelteil 1003 im Bereich des Deckelflansches teilweise längsbewegbar gelagert. The Karbonisierungsbehälter 11 is mounted by Karbonisierungsbehälterlagern 120 on the inside of the outer container 10. Since the bottom part 1105 is firmly connected to the base bottom 1001, the second shell part 1004 is mounted on a static Karbonisierungsbehälterlager 120 in the region of the bottom flange 1106. Since the first casing part 1003 is designed to be movable relative to the second casing part 1004, the first casing part 1003 is partially longitudinally movably mounted in the region of the lid flange.

[0037] Damit das Prozessmedium 5 nicht ungewünscht aus dem Karbonisierungsbehälter 11 entweichen kann, muss der Dichtspalt bzw. müssen die Dichtflächen zwischen den Mantelteilen 1103, 1104 entsprechend flüssigkeitsdicht und druckdicht abgedichtet sein. So that the process medium 5 can not escape undesirably from the Karbonisierungsbehälter 11, the sealing gap or the sealing surfaces between the shell parts 1103, 1104 must be sealed according to liquid-tight and pressure-tight.

[0038] Um eine reproduzierbare Variation des Fassungsvermögens zu erreichen sind mechanische Druckbeaufschlagungsmittel 118, beispielsweise in Form von Federn 118 zwischen den bewegbaren Mantelteilen angeordnet. Versuche haben gezeigt, dass eine Mehrzahl von Zugfedern 118 verwendet werden muss, um den gewünschten Effekt zu erhalten. Da die Mantelteile beispielsweise aus Edelstahl gefertigt sind, wird üblicherweise eine Mehrzahl von Federn 118 entlang des Umfanges des Karbonisierungsbehälters 11 verteilt angeordnet. Versuche mit 64 Federn 118, gleichmässig entlang des Umfanges verteilt, haben gute Ergebnisse geliefert. In order to achieve a reproducible variation of the capacity, mechanical pressurizing means 118, for example in the form of springs 118, are arranged between the movable shell parts. Experiments have shown that a plurality of tension springs 118 must be used to obtain the desired effect. For example, since the shell parts are made of stainless steel, a plurality of springs 118 are usually distributed along the circumference of the carbonation tank 11. Experiments with 64 springs 118, evenly distributed along the circumference, have given good results.

[0039] Durch das mechanische Druckbeaufschlagungsmittel 118 wird der erste Mantelteil 1103 samt daran befestigtem Deckelteil 1101 gegen den zweiten Mantelteil 1104 bzw. den daran befestigten Bodenteil 1105 gezwungen. Da der Bodenteil 1105 fest mit dem Basisboden 1001 des Aussenbehälters 10 verbunden ist, wird der Deckelteil 1101 derart in Richtung des Basisbodens 1001 gezogen, dass sich ein minimales Karbonisierungsbehälterhohlvolumen aufgrund der wirkenden Federkraft einstellt. By the mechanical Druckbeaufschlagungsmittel 118, the first shell part 1103 together with the attached lid member 1101 is forced against the second shell part 1104 and the attached bottom part 1105. Since the bottom part 1105 is fixedly connected to the base bottom 1001 of the outer container 10, the lid part 1101 is pulled toward the base bottom 1001 so that a minimum Karbonisierungsbehälter hollow volume due to the acting spring force sets.

[0040] Eine solche Ausgestaltung erlaubt es, dass das Prozessmedium 5 im Innenraum während des Karbonisierungsprozesses auf Temperaturen grösser als 150° C aufheizbar ist. Das Fest-Flüssig-Gemisch im geschlossenen Karbonisierungsbehälter 11 expandiert durch die Ausdehnung von Prozesswasser und Biomasse. Versuche haben gezeigt, dass die Federn einen Innendruck bis zu 9 bar vom bewegbar gestalteten Karbonisierungsbehälter 11 aufnehmen können. Damit kein Verdampfen des Wassers erfolgt, erfolgt über das Thermoöl eine Druckbeaufschlagung. Die Druckbeaufschlagung und der durch die Federn erzeugte Druck erzeugen aufsummiert den Druck im Karbonisierungsbehälter 11. Such a configuration allows the process medium 5 in the interior to be heated to temperatures greater than 150 ° C. during the carbonization process. The solid-liquid mixture in the closed Karbonisierungsbehälter 11 expands by the expansion of process water and biomass. Experiments have shown that the springs can absorb an internal pressure of up to 9 bar from the movably configured carbonation container 11. So that no evaporation of the water takes place via the thermal oil pressurization. The pressurization and the pressure generated by the springs add up the pressure in the carbonation container 11.

[0041] Bei der hydrothermalen Karbonisierung ist es das Ziel eine ideale Temperatur und einen idealen Druck im Karbonisierungsbehälter 11 zu erreichen, wodurch die Verkohlung in kürzester Zeit abläuft. Wird nun das Prozessmedium 5 im Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 weiter mittels Wärmetausch durch das Thermoöl 3 und die exotherme Reaktion bei der Verkohlung selbst weiter erhitzt, können Temperaturen von 200°C und mehr erreicht werden. Der Karbonisierungsbehälter 11 ist im Aussenbehälter 10 vollständig von Thermoöl 3 umspült gelagert. In the hydrothermal carbonization, the goal is to achieve an ideal temperature and pressure in the carbonator 11, whereby the charring proceeds in a short time. Now, if the process medium 5 in the interior of the Karbonisierungsbehälters 11 further heated by heat exchange through the thermal oil 3 and the exothermic reaction in the char itself, temperatures of 200 ° C and more can be achieved. The Karbonisierungsbehälter 11 is completely immersed in the outer container 10 of thermal oil 3.

[0042] Um den Innendruck im Karbonisierungsbehälterhohlvolumen reproduzierbar und von aussen regeln und erhöhen zu können, ist als weiteres Druckbeaufschlagungsmittel 118 eine Druckbeaufschlagung des Fluids 3, welches sich bereits aus Wärmeübertragungsgründen innerhalb des Aussenbehälters 10 befindet und dort zirkuliert, vorgesehen. Neben den mechanischen Druckbeaufschlagungsmitteln 118 ist damit ein zusätzliches hydraulisches Druckbeaufschlagungsmittel 118 vorgesehen. In order to reproducibly regulate and increase the internal pressure in the Karbonisierungsbehälterhohlvolumen from the outside, is as further pressurizing means 118, a pressurization of the fluid 3, which is already for heat transfer reasons within the outer container 10 and circulates there, provided. In addition to the mechanical pressure application means 118, an additional hydraulic pressure-applying means 118 is thus provided.

[0043] Durch den Beaufschlagungsstutzen 106 und die Rohre 109 kann das Fluid 3 mit einem Druck beaufschlagt in den Aussenbehälterinnenraum 103 eingebracht werden. Die Rohre 109 sind im Aussenbehälterinnenraum 103 wie in Fig. 5aerkennbar derart verlegt, dass das Thermoöl durch die Rohre 109 im Aussenbehälterinnenraum 103 den Karbonisierungsbehälter 11 umspülend verteilt werden kann. Da auch die Entnahme des Thermoöls durch die Rohre 109 erfolgt, ist darauf zu achten, dass thermische Kurzschlüsse ausgeschlossen sind und gerade eingefülltes Thermoöl nicht direkt wieder abgepumpt wird. Die Druckbeaufschlagung des Thermoöls erfolgt hier mittels einer Stickstoffbeaufschlagung, kann aber auch anders gelöst sein. By the supply nozzle 106 and the tubes 109, the fluid 3 can be applied with a pressure in the outer container interior 103 are introduced. As can be seen in FIG. 5a, the tubes 109 are routed in the outer container interior 103 in such a manner that the thermal oil can be distributed around the carbonization container 11 through the tubes 109 in the outer container interior 103. Since the removal of the thermal oil through the tubes 109, it is important to ensure that thermal short circuits are excluded and just filled thermal oil is not pumped back directly. The pressurization of the thermal oil takes place here by means of a Stickstoffbeaufschlagung, but can also be solved differently.

[0044] Wird das Fluid 3 unter Drücken von einigen bar in den Aussenbehälter 10 gepresst, wirkt sich dieser Druck auf das Karbonisierungsbehälterhohlvolumen aus und summiert sich mit dem Druck der mechanischen Druckbeaufschlagungsmittel 118. Der bewegbare Karbonisierungsbehältermantel 110 wird gestaucht und die bewegbaren Mantelteile hydraulisch weiter gegeneinander verschoben. Das Fluid 3 hat damit neben einer Wärmeübertragungsfunktion die Funktion eines hydraulischen Druckbeaufschlagungsmittels 118. When the fluid 3 is pressed into the outer container 10 under a few bar pressure, this pressure acts on the carbonator container hollow volume and adds to the pressure of the mechanical pressurization means 118. The movable carbonation container jacket 110 is compressed and the movable jacket parts are hydraulically further compressed postponed. The fluid 3 thus has the function of a hydraulic pressurizing means 118 in addition to a heat transfer function.

[0045] Durch die Einstellung der Druckbeaufschlagung auf das Thermoöl kann der im Karbonisierungsbehälterinnenraum herrschende Druck von ausserhalb des Reaktors 1 stark erhöht und bequem eingestellt werden. Es ist eine einfache Erzeugung grosser Kräfte erreichbar, wobei die angreifenden Kräfte durch einfache Drucksteuerung einstellbar sind und aufgrund der hydraulischen Verwendung nur ein geringer Energieeintrag notwendig ist. By adjusting the pressurization of the thermal oil of the pressure prevailing in the Karbonisierungsbehälterinnenraum pressure from outside the reactor 1 can be greatly increased and easily adjusted. It is a simple generation of large forces achievable, the attacking forces are adjustable by simple pressure control and only a small energy input is necessary due to the hydraulic use.

[0046] Wird das Prozessmedium 5 im Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 auf etwa 200° C erhitzt, bildet sich ein temperaturabhängiger Innendruck in einem flüssigkeits- und druckdichten Karbonisierungsbehälter gemäss Dampfdruckkurve von Wasser von etwa 15.5 bar aus. If the process medium 5 is heated in the interior of the Karbonisierungsbehälters 11 to about 200 ° C, forms a temperature-dependent internal pressure in a liquid and pressure-tight Karbonisierungsbehälter according to the vapor pressure curve of water of about 15.5 bar.

[0047] Versuche haben gezeigt, dass bei geeigneter Ausgestaltung des Karbonisierungsbehältermantels 110 und der Federkräfte der mechanischen Druckbeaufschlagungsmittel 118 ein Innendruck im Behälterinnenraum temperaturunabhängig von bis zu 9 bar mechanisch erreichbar ist. Wenn zusätzliche von aussen das Fluid 3 mit einem Druck von 16 bar beaufschlagt wird, ist während des Karbonisierungsprozesses damit ein Innendruck von etwa 25 bar erreichbar und kann während des gesamten Prozesses gehalten werden, wobei das Prozessmedium 5 bzw. das Prozesswasser nicht verdampft werden muss. Es ist dazu nur ein geringer Energieeintrag notwendig um die Druckbeaufschlagung zu erreichen. Bei handelsüblichen druckdichten Behältern sind derartige Innendrücke nur mit einer Temperaturerhöhung auf 220°C und mehr erreichbar, was einen enormen zusätzlichen Energieeintrag notwendig macht. Experiments have shown that with a suitable design of the Karbonisierungsbehältermantels 110 and the spring forces of the mechanical Druckbeaufschlagungsmittel 118, an internal pressure in the container interior temperature independently of up to 9 bar is mechanically accessible. If additional from the outside, the fluid 3 is subjected to a pressure of 16 bar, during the carbonation so that an internal pressure of about 25 bar achievable and can be maintained throughout the process, the process water 5 and the process water must not be evaporated. It is only a small input of energy necessary to achieve the pressurization. In commercially available pressure-tight containers such internal pressures are only achievable with a temperature increase to 220 ° C and more, which makes a huge additional energy input necessary.

[0048] In Fig. 7a ist der Karbonisierungsbehälter 11 in einem zusammengezogenen Zustand gezeigt, wobei die Mehrzahl von Federn 118 hier weggelassen wurden. Im Vergleich dazu zeigt Fig. 7bden Karbonisierungsbehälter 11 in maximal ausgezogenem Zustand, welcher um eine Länge Al ausgezogen und damit verlängert ist. Damit kann das Karbonisierungsbehälterhohlvolumen an unterschiedliche Mengen Prozessmedium 5 und resultierende Wärmeausdehnung des Mediums angepasst werden. In Fig. 7a, the carbonating container 11 is shown in a contracted state with the plurality of springs 118 omitted here. In comparison, Fig. 7b shows the carbonization container 11 in the maximum extended state, which is extended by a length Al and thus extended. Thus, the Karbonisierungsbehälter hollow volume can be adapted to different amounts of process medium 5 and the resulting thermal expansion of the medium.

[0049] Wie beschrieben ist ein kompakter und im Labormassstab ausgeführter flüssigkeits- und druckdichter Karbonisierungsbehälter 11 als Teil eines Reaktors 1 für eine kompakte Anlage zur hydrothermalen Karbonisierung in einem quasikontinuierlichen Prozess geschaffen, welcher den Karbonisierungsdruck und die Karbonisierungstemperatur des Prozessmediums 5 im Karbonisierungsbehälter 11 voneinander entkoppelt. As described, a compact and laboratory-scale liquid and pressure-proof carbonation vessel 11 is provided as part of a reactor 1 for a compact hydrothermal carbonization plant in a quasi-continuous process which decouples the carbonization pressure and the carbonization temperature of the process medium 5 in the carbonation vessel 11 ,

[0050] Da der Karbonisierungsbehälter 11 hier längenvariabel ausgestaltet ist, muss ein wirkverbundenes Rührwerk 13 entsprechend auch längenvariabel ausgestaltet sein, um in den verschiedenen Längenzustände des Karbonisierungsbehälters 11 im gesamten Karbonisierungsbehälter wirksam zu sein. Since the Karbonisierungsbehälter 11 is designed variable in length here, an operatively connected stirrer 13 must be configured according to length variable in order to be effective in the various length conditions of the Karbonisierungsbehälters 11 throughout the Karbonisierungsbehälter.

[0051] Die hier gezeigte Ausführungsform des Karbonisierungsbehälters 11 umfasst mechanische und hydraulische Druckbeaufschlagungsmittel 118. Es ist aber auch möglich, den Karbonisierungsbehälter 11 wie beschrieben mehrteilig auszugestalten und nur mechanische oder nur hydraulische Druckbeaufschlagungsmittel 118 vorzusehen. The embodiment of the carbonation container 11 shown here comprises mechanical and hydraulic pressurization means 118. However, it is also possible to design the carbonation container 11 as described in several parts and to provide only mechanical or only hydraulic pressurization means 118.

[0052] Um den Wärmetausch zwischen dem Fluid 3 und dem Karbonisierungsbehältermantel 110 bzw. dem aufgeheizten Prozessmedium 5 zu optimieren ist der hier dargestellte Karbonisierungsbehälter 11 mit einem zentrisch parallel zur Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp verlaufenden Längskanal 116 ausgestaltet. Dadurch wird die wärmetauschende Oberfläche des Karbonisierungsbehälters 11 erhöht. Im Innenraum berührt das Prozessmedium 5 den Karbonisierungsbehältermantel 110 auf der dem Aussenbehälter 10 zugewandten Seite und auf der dem Längskanal 116 zugewandten Seite. Da das Prozessmedium 5 und damit der Karbonisierungsbehälter 11 vor allem im Abschnitt an der dem Beaufschlagungsstutzen 106 zugewandten Seite des Karbonisierungsbehälters 11 stark erhitzt wird, kann die Wärme verbessert durch den Längskanal 116 auf das Fluid 3 übertragen werden und genutzt werden. In order to optimize the heat exchange between the fluid 3 and the Karbonisierungsbehältermantel 110 and the heated process medium 5, the Karbonisierungsbehälter 11 shown here with a centrally parallel to Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp extending longitudinal channel 116 is configured. Thereby, the heat exchanging surface of the carbonation container 11 is increased. In the interior, the process medium 5 contacts the Karbonisierungsbehältermantel 110 on the outer container 10 side facing and on the longitudinal channel 116 facing side. Since the process medium 5 and thus the Karbonisierungsbehälter 11 is strongly heated, especially in the section on the side facing the Beaufschlagungsstutzen 106 side of the Karbonisierungsbehälters 11, the heat can be improved by the longitudinal channel 116 transferred to the fluid 3 and used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0053] <tb>1<sep>Reaktor <tb><sep>10<sep>Aussenbehälter <tb><sep><sep>100<sep>Aussenbehältermantel <tb><sep><sep><sep>1001<sep>Basisboden <tb><sep><sep><sep>1002<sep>Basisflansch <tb><sep><sep><sep>1003<sep>zylindrisches Mittelstück <tb><sep><sep><sep>1004<sep>Deckelbodenflansch <tb><sep><sep><sep>1005<sep>Deckelboden (gewölbt, z.B. torisphärisch) <tb><sep><sep>103<sep>Aussenbehälterinnenraum <tb><sep><sep>104<sep>Einfülldurchführung <tb><sep><sep>105<sep>Ausgabedurchführung <tb><sep><sep>106<sep>Beaufschlagungsstutzen <tb><sep><sep>107<sep>Antriebsdurchführung <tb><sep><sep>108<sep>Entlüftungsstutzen <tb><sep><sep>109<sep>Rohre <tb><sep><sep>La<sep>Aussenbehälterlängsachse <tb><sep>11<sep>Karbonisierungsbehälter <tb><sep><sep>110<sep>Karbonisierungsbehältermantel <tb><sep><sep><sep>1101<sep>Deckelteil (gewölbt) <tb><sep><sep><sep>1102<sep>Deckelflansch <tb><sep><sep><sep>1103<sep>erster Mantelteil <tb><sep><sep><sep>1104<sep>zweiter Mantelteil <tb><sep><sep><sep>1105<sep>Bodenteil <tb><sep><sep><sep>1106<sep>Bodenflansch <tb><sep><sep><sep>1141<sep>Einfüllkanal <tb><sep><sep><sep>1142<sep>Ausgabekanal <tb><sep><sep>115<sep>Befestigungsflansche (Karbonisierungsbehälter an Basisboden) <tb><sep><sep>116<sep>Längskanal (längenvariabel, vollständig querend) <tb><sep><sep>117<sep>Umlenkvorrichtung (geneigte Bodenplatte am Deckelteil) <tb><sep><sep>118<sep>Druckbeaufschlagungsmittel (Feder oder Thermoöl) <tb><sep><sep>119<sep>Antriebsvorrichtung <tb><sep><sep>120<sep>Karbonisierungsbehälterlager <tb><sep><sep>Lp<sep>Karbonisierungsbehälterlängsachse <tb><sep>13<sep>Rührwerk <tb><sep><sep>132<sep>Rührwerkantriebsmittel <tb>2<sep>Reaktorlagervorrichtung <tb><sep>20<sep>Gestell <tb><sep>21<sep>Drehlager <tb><sep>22<sep>Rotationsantrieb <tb>3<sep>Fluid (Thermoöl) <tb>4<sep>Zu- und Abführvorrichtung <tb><sep>40<sep>Zuführzylinder <tb><sep>41<sep>Entnahmezylinder <tb><sep>42<sep>Vorrichtungslager (rotierbar) <tb><sep>43<sep>Antriebsmittel <tb>5<sep>Prozessmedium (hochviskos und feststoffbeladen)[0053] <Tb> 1 <sep> reactor <Tb> <sep> 10 <sep> outer container <Tb> <sep> <sep> 100 <sep> outer container cladding <Tb> <sep> <sep> <sep> 1001 <sep> base bottom <Tb> <sep> <sep> <sep> 1002 <sep> base flange <tb> <sep> <sep> <sep> 1003 <sep> cylindrical center piece <Tb> <sep> <sep> <sep> 1004 <sep> Deckelbodenflansch <tb> <sep> <sep> <sep> 1005 <sep> Lid base (curved, e.g., torispheric) <Tb> <sep> <sep> 103 <sep> Foreign container interior <Tb> <sep> <sep> 104 <sep> Einfülldurchführung <Tb> <sep> <sep> 105 <sep> Output implementation <Tb> <sep> <sep> 106 <sep> Beaufschlagungsstutzen <Tb> <sep> <sep> 107 <sep> Drive Through <Tb> <sep> <sep> 108 <sep> vent connection <Tb> <sep> <sep> 109 <sep> Pipes <Tb> <sep> <sep> La <sep> outer container longitudinal axis <Tb> <sep> 11 <sep> Karbonisierungsbehälter <Tb> <sep> <sep> 110 <sep> Karbonisierungsbehältermantel <tb> <sep> <sep> <sep> 1101 <sep> Cover part (curved) <Tb> <sep> <sep> <sep> 1102 <sep> bonnet <tb> <sep> <sep> <sep> 1103 <sep> first shell part <tb> <sep> <sep> <sep> 1104 <sep> second shell part <Tb> <sep> <sep> <sep> 1105 <sep> base part <Tb> <sep> <sep> <sep> 1106 <sep> bottom flange <Tb> <sep> <sep> <sep> 1141 <sep> launder <Tb> <sep> <sep> <sep> 1142 <sep> Output channel <tb> <sep> <sep> 115 <sep> Mounting Flanges (Carbonation Tank on Base Floor) <tb> <sep> <sep> 116 <sep> Longitudinal channel (variable in length, completely crossing) <tb> <sep> <sep> 117 <sep> Deflection device (inclined bottom plate on the lid part) <tb> <sep> <sep> 118 <sep> Pressurizing agent (spring or thermal oil) <Tb> <sep> <sep> 119 <sep> Gear <Tb> <sep> <sep> 120 <sep> Karbonisierungsbehälterlager <Tb> <sep> <sep> Lp <sep> Karbonisierungsbehälterlängsachse <Tb> <sep> 13 <sep> agitator <Tb> <sep> <sep> 132 <sep> Rührwerkantriebsmittel <Tb> 2 <sep> reactor storage device <Tb> <sep> 20 <sep> frame <Tb> <sep> 21 <sep> pivot <Tb> <sep> 22 <sep> rotary drive <tb> 3 <sep> fluid (thermal oil) <tb> 4 <sep> Supply and discharge device <Tb> <sep> 40 <sep> feed cylinder <Tb> <sep> 41 <sep> sampling cylinder <tb> <sep> 42 <sep> Device Bearing (rotatable) <Tb> <sep> 43 <sep> drive means <tb> 5 <sep> process medium (highly viscous and solids laden)

Claims (12)

1. Druckdichter Karbonisierungsbehälter (11) in welchem die hydrothermale Karbonisierung, ein Verrühren und ein Durchleiten eines hochviskosen und/oder feststoffbeladenen Prozessmediums (5) stattfinden kann, umfassend einen Karbonisierungsbehältermantel (110), welcher ein Karbonisierungsbehälterhohlvolumen einschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Karbonisierungsbehältermantels (110) mehrteilig ausgestaltet ist, wobei die Teile druck- und flüssigkeitsdicht voneinander getrennt angeordnet sind und definiert reproduzierbar relativ zueinander bewegbar gelagert sind, sodass das Karbonisierungsbehälterhohlvolumen gezielt veränderbar ist und der Innendruck auf das Prozessmedium (5) im Karbonisierungsbehälter (11) unabhängig von der Prozesstemperatur einstellbar ist.A pressure-tight carbonization vessel (11) in which the hydrothermal carbonization, agitation and passage of a high-viscosity and / or solids-laden process medium (5) can take place, comprising a carbonization vessel shell (110) enclosing a carbonation vessel void volume, characterized in that at least a part of the Karbonisierungsbehältermantels (110) is designed in several parts, the parts are pressure and liquid-tightly separated from each other and are stored reproducibly movable relative to each other so that the Karbonisierungsbehälter hollow volume is selectively changed and the internal pressure on the process medium (5) in the Karbonisierungsbehälter ( 11) is adjustable independently of the process temperature. 2. Karbonisierungsbehälter (11) nach Anspruch 1, wobei die Einstellung des Innendruckes teilweise durch mechanische Druckbeaufschlagungsmittel (118) erreicht wird.2. Karbonisierungsbehälter (11) according to claim 1, wherein the adjustment of the internal pressure is achieved in part by mechanical pressurization means (118). 3. Karbonisierungsbehälter (11) nach Anspruch 1, wobei die Einstellung des Innendruckes durch ein hydraulisches Druckbeaufschlagungsmittel (118) erreicht wird.A carbonation container (11) according to claim 1, wherein the adjustment of the internal pressure is achieved by a hydraulic pressurizing means (118). 4. Karbonisierungsbehälter (11) nach Anspruch 2, wobei der Karbonisierungsbehältermantel (110) einen ersten Mantelteil (1103) und einen zweiten Mantelteil (1104) aufweist, welche mit den mechanischen Druckbeaufschlagungsmitteln (118) wirkverbunden gegeneinander bewegbar gelagert sind.4. Karbonisierungsbehälter (11) according to claim 2, wherein the Karbonisierungsbehältermantel (110) has a first casing part (1103) and a second casing part (1104), which are operatively connected to the mechanical Druckbeaufschlagungsmitteln (118) mounted against each other movable. 5. Karbonisierungsbehälter (11) nach Anspruch 4, wobei der erste Mantelteil (1103) gegen den zweiten Mantelteil (1104) durch die mechanischen Druckbeaufschlagungsmittel (118) längsbewegbar zentrisch parallel zur Karbonisierungsbehälterlängsachse (Lp) gelagert ist.5. Karbonisierungsbehälter (11) according to claim 4, wherein the first shell part (1103) is mounted so as to be movable longitudinally relative to the second shell part (1104) by the mechanical pressure-loading means (118), concentrically parallel to the carbonization vessel longitudinal axis (Lp). 6. Karbonisierungsbehälter (11) nach Anspruch 4, wobei die mechanischen Druckbeaufschlagungsmittel (118) eine Mehrzahl von Zugfedern (118) sind, welche aufgrund der Federkräfte die Mantelteile (1103, 1104) mechanisch gegeneinander zwingen.A carbonator vessel (11) according to claim 4, wherein the mechanical pressurization means (118) is a plurality of tension springs (118) which mechanically force the shell parts (1103, 1104) against each other due to the spring forces. 7. Karbonisierungsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Dichtspalt bzw. Dichtflächen zwischen den Teilen des Karbonisierungsbehältermantels (110) flüssigkeitsdicht und druckdicht abgedichtet sind.7. Karbonisierungsbehälter according to any one of the preceding claims, wherein a sealing gap or sealing surfaces between the parts of the Karbonisierungsbehältermantels (110) are sealed liquid-tight and pressure-tight. 8. Reaktor (1), umfassend einen Karbonisierungsbehälter (11) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche und einen Aussenbehälter (10), wobei der Karbonisierungsbehälter (11) innerhalb eines Aussenbehälters (10) von einem Fluid (3) umschlossen anordbar ist und das Druckbeaufschlagungsmittel (118) durch eine hydraulische Druckbeaufschlagung des Fluids (3) gebildet ist, wodurch die Variation des Karbonisierungsbehälterhohlvolumens von ausserhalb des Karbonisierungsbehälters (11) bei laufendem Karbonisierungsprozess gezielt einstellbar ist.8. Reactor (1), comprising a Karbonisierungsbehälter (11) according to one of the preceding claims and an outer container (10), wherein the carbonation container (11) can be arranged within an outer container (10) surrounded by a fluid (3) and the pressurization means (118) is formed by a hydraulic pressurization of the fluid (3), whereby the variation of the carbonation container hollow volume from outside the carbonation container (11) is selectively adjustable during the carbonation process. 9. Reaktor (1) nach Anspruch 8, wobei die hydraulische Druckbeaufschlagung auf den mehrteiligen Karbonisierungsbehältermantel (110) durch ressourcenschonende Druckbeaufschlagung des Fluids (3) durch einen Beaufschlagungsstutzen (106) am Aussenbehälter (10) und im Aussenbehälter (10) verlaufende Rohre (109) reproduzierbar erfolgt.9. Reactor (1) according to claim 8, wherein the hydraulic pressure is applied reproducibly to the multi-part Karbonisierungsbehältermantel (110) by resource-friendly pressurization of the fluid (3) by a supply nozzle (106) on the outer container (10) and in the outer container (10) extending tubes (109). 10. Verwendung eines druckdichten Karbonisierungsbehälters (11) zur hydrothermalen Karbonisierung eines eingefüllten Prozessmediums (5), wobei das Fassungsvermögen des Karbonisierungsbehälters (11) auf die Menge des eingefüllten Prozessmediums (5) anpassbar ist und der Innendruck im Karbonisierungsbehälter (11) unabhängig von der Temperatur des Prozessmediums (5) und der Wasserdampfsättigungskurve von ausserhalb des Karbonisierungsbehälters (11) einstellbar ist.10. Use of a pressure-tight Karbonisierungsbehälters (11) for hydrothermal carbonation of a filled process medium (5), wherein the capacity of the Karbonisierungsbehälters (11) on the amount of the filled process medium (5) is adaptable and the internal pressure in the Karbonisierungsbehälter (11) regardless of the temperature the process medium (5) and the water vapor saturation curve from outside the Karbonisierungsbehälters (11) is adjustable. 11. Verwendung eines druckdichten Karbonisierungsbehälters (11) gemäss Anspruch 10, wobei der Innendruck im Karbonisierungsbehälter (11) durch mechanische und/oder hydraulische Druckbeaufschlagungsmittel (118) erfolgt.11. Use of a pressure-tight Karbonisierungsbehälters (11) according to claim 10, wherein the internal pressure in the Karbonisierungsbehälter (11) by mechanical and / or hydraulic Druckbeaufschlagungsmittel (118). 12. Hydrothermale Karbonisierungsanlage, umfassend einen mehrteiligen Reaktor (1), umfassend einen Karbonisierungsbehälter (11) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7 der in einem Aussenbehälter (10) gelagert ist, wobei das Karbonisierungsbehälterhohlvolumen des Karbonisierungsbehälters (11) gezielt veränderbar ist und ein von der Prozesstemperatur unabhängiger Innendruck auf ein Prozessmedium (5) im Karbonisierungsbehälter (11) erreichbar ist.12. A hydrothermal carbonization plant, comprising a multi-part reactor (1), comprising a Karbonisierungsbehälter (11) according to one of claims 1 to 7 which is mounted in an outer container (10), wherein the Karbonisierungsbehältervohlvolumen the Karbonisierungsbehälters (11) is selectively variable and an independent of the process temperature internal pressure on a process medium (5) in the Karbonisierungsbehälter (11) can be reached.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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