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1. WO2015032375 - VERFAHREN UND ANLAGE ZUR ERZEUGUNG VON BIOGAS

Veröffentlichungsnummer WO/2015/032375
Veröffentlichungsdatum 12.03.2015
Internationales Aktenzeichen PCT/DE2014/000411
Internationales Anmeldedatum 18.08.2014
IPC
C12M 1/107 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
12Biochemie; Bier; Spirituosen; Wein; Essig; Mikrobiologie; Enzymologie; Mutation oder genetische Techniken
MVorrichtungen für Enzymologie oder Mikrobiologie
1Vorrichtungen für Enzymologie oder Mikrobiologie
107mit Einrichtungen zur Sammlung der Fermentationsgase, z.B. Methan
C12M 1/00 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
12Biochemie; Bier; Spirituosen; Wein; Essig; Mikrobiologie; Enzymologie; Mutation oder genetische Techniken
MVorrichtungen für Enzymologie oder Mikrobiologie
1Vorrichtungen für Enzymologie oder Mikrobiologie
C12M 1/06 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
12Biochemie; Bier; Spirituosen; Wein; Essig; Mikrobiologie; Enzymologie; Mutation oder genetische Techniken
MVorrichtungen für Enzymologie oder Mikrobiologie
1Vorrichtungen für Enzymologie oder Mikrobiologie
04mit Einrichtungen zum Einführen von Gas
06mit Rührwerk, z.B. Flügelrad
C12M 1/34 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
12Biochemie; Bier; Spirituosen; Wein; Essig; Mikrobiologie; Enzymologie; Mutation oder genetische Techniken
MVorrichtungen für Enzymologie oder Mikrobiologie
1Vorrichtungen für Enzymologie oder Mikrobiologie
34Messen oder Untersuchen mit Einrichtungen zum Messen oder Wahrnehmen der Verfahrensbedingungen, z.B. Koloniezähler
CPC
C12M 21/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
21Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
04for producing gas, e.g. biogas
C12M 21/12
CCHEMISTRY; METALLURGY
12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
21Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
12for producing fuels or solvents
C12M 23/02
CCHEMISTRY; METALLURGY
12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
23Constructional details, e.g. recesses, hinges
02Form or structure of the vessel
C12M 23/36
CCHEMISTRY; METALLURGY
12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
23Constructional details, e.g. recesses, hinges
36Means for collection or storage of gas; Gas holders
C12M 23/58
CCHEMISTRY; METALLURGY
12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
23Constructional details, e.g. recesses, hinges
58Reaction vessels connected in series or in parallel
C12M 27/02
CCHEMISTRY; METALLURGY
12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
27Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
02Stirrer or mobile mixing elements
Anmelder
  • ENVITEC BIOGAS AG [DE]/[DE]
Erfinder
  • TENBRINK, Jürgen
Vertreter
  • SIEKMANN, Gunnar
Prioritätsdaten
10 2013 014 691.705.09.2013DE
10 2014 002 681.728.02.2014DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN UND ANLAGE ZUR ERZEUGUNG VON BIOGAS
(EN) METHOD AND PLANT FOR GENERATING BIOGAS
(FR) PROCÉDÉ ET INSTALLATION POUR LA GÉNÉRATION DE BIOGAZ
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Biogas in einem mehrstufigen Abbauprozess mit wenigstens zwei hintereinander geschalteten Fermentern. Bei diesem wird die Biomasse eines Ausgangssubstrates in einer ersten Abbaustufe in einem ersten Fermenter in verschiedene Zwischenprodukte, wie Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff, Alkohol, Essigsäure und andere organische Säuren, aufgespalten, die in einer der ersten Abbaustufe nachgeordneten, zweiten Abbaustufe in einem zweiten Fermenter zu dem Biogas verstoffwechselt werden. Wenigstens ein Teil des im ersten Fermenter als Zwischenprodukt anfallenden Kohlenstoffdioxids und Wasserstoffs wird dabei als Wasserstoff-Kohlenstoffdioxid-Gemisch vor einer Methanisierung des Wasserstoff-Kohlenstoffdioxid-Gemisches aus dem Abbauprozess der Biogaserzeugung entfernt. Dieses Wasserstoff-Kohlenstoffdioxid-Gemisch wird dann erfindungsgemäß in einem getrennten Umwandlungsschritt katalytisch zu Methanol und Wasser oder Ameisensäure umgesetzt. Weiter betrifft die Erfindung auch eine Anlage zur Biogaserzeugung in einem mehrstufigen Abbauprozess mit wenigstens zwei hintereinander geschalteten Fermentern, denen jeweils eine Abbaustufe der Biogaserzeugung zugeordnet ist. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fermenter, dem eine erste Abbaustufe zugeordnet ist, eine Gasentnahmeeinrichtung aufweist, und dass die Gasentnahmeeinrichtung über eine Entnahmeleitung mit einem Methanolkatalysator oder Ameisensäure verbunden ist.
(EN)
The invention relates to a method for generating biogas in a multi-step decomposition process with at least two successively arranged fermenters. In said method, the biomass of an initial substrate is split in a first decomposition step in a first fermenter into different intermediate products, such as carbon dioxide, hydrogen, alcohol, acetic acid and other organic acids, which are catabolized in a second decomposition step which is downstream of the first decomposition step, in a second fermenter to form the biogas. At least one part of the carbon dioxide and hydrogen produced in the first fermenter as an intermediate product is removed from the decomposition process during the production of biogas, as a hydrogen-carbon dioxide mixture prior to methanation of the hydrogen-carbon dioxide mixture. Said hydrogen-carbon dioxide mixture is then, according to the invention, catalytically reacted in a separate conversion step to form methanol and water or formic acid. The invention also relates to a plant for generating biogas in a multi-step decomposition process having at least two successively arranged fermenters, each of which is associated with a decomposition step in the production of biogas. Said invention is characterized in that the fermenter which is associated with a first decomposition step, comprises a gas extraction device and that said gas extraction device is connected to a methanol catalyst or formic acid by means of an extraction line.
(FR)
L'invention concerne un procédé pour la génération de biogaz dans un processus de décomposition en plusieurs étapes à l'aide d'au moins deux fermenteurs consécutifs. Dans ce procédé, la biomasse d'un substrat de départ est scindée dans une première étape de décomposition, dans un premier fermenteur, en divers produits intermédiaires tels que le dioxyde de carbone, l'hydrogène, un alcool, de l'acide acétique et d'autres acides inorganiques, qui sont métabolisés en biogaz dans une deuxième étape de décomposition consécutive à la première, dans un deuxième fermenteur. Au moins une partie du dioxyde de carbone et de l'hydrogène obtenue dans le premier fermenteur en tant que produit intermédiaire est éliminée sous forme de mélange d'hydrogène-dioxyde de carbone avant une méthanisation du mélange d'hydrogène-dioxyde de carbone du processus de décomposition de génération de biogaz. Ce mélange d'hydrogène-dioxyde de carbone est ensuite converti par catalyse selon l'invention dans une étape de conversion séparée, en méthanol et eau ou acide formique. En outre, l'invention concerne également une installation pour la génération de biogaz dans un processus de décomposition en plusieurs étapes à l'aide d'au moins deux fermenteurs consécutifs auxquels respectivement une étape de décomposition de la génération de biogaz est affectée. Celle-ci est caractérisée en ce que le fermenteur auquel une première étape de décomposition est affectée, comporte un dispositif de prélèvement de gaz, et en ce que le dispositif de prélèvement de gaz est relié par l'intermédiaire d'une conduite de prélèvement à un catalyseur de méthanol ou à l'acide formique.
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