CS235097B2 - Method of carbon materials gasification and equipment for its application - Google Patents

Abstract

In gasifying carbonaceous material to a gas mixture consisting primarily of CO and H2 and desirably having a total content of CO2 and H2 less than 12%, carbonaceous material in lump form is supplied via a sluice arrangement (6) to a reactor (1) from above to a predetermined filling level. The gas produced is withdrawn from the reactor (1) at a level located below the upper surface (10) of the carbonaceous material. Oxidant and/or thermal energy is supplied both (8, 9) above the surface (10) of the carbonaceous material in lump form and also (2) at a lower level in the reactor (1), located below the level of the gas outlet (5). <IMAGE>

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení pro zplynování uhlíkatých materiálů na směs plynů obsahující zejména kysličník uhelnatý CO a vodík H2, u kterého se uhlíkatý materiál v kusové formě naplní shora přes uzavírací ústrojí do reaktoru, s výhodou do šachtové pece, do předem stanovené plnicí roviny, a u kterého se tepelná energie a 0kysličovadlo přivádějí nad zplynování, vyznačený tím, že vytvořený plyn se odebírá ze šachty v rovině pod horním povrchem uhlíkatého materiálu a že okysličovadlo a/ /nebo tepelná energie se přivádějí jak nad povrch uhlíkatého materiálu, tak i ve spodní rovině šachty pod rovinou výstupu plynu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for gasification of carbonaceous materials to a gas mixture comprising, in particular, carbon monoxide CO and hydrogen H2, in which the carbonaceous material is packed in lump form from above through a closing device into a reactor, preferably a shaft furnace. and wherein the thermal energy and the oxidant are supplied above the gasification, characterized in that the generated gas is taken from the shaft in a plane below the upper surface of the carbonaceous material and that the oxidant and / or thermal energy is supplied both above the surface of the carbonaceous material and in the lower plane wells under the gas outlet plane.

oO

Vynález se týká způsobu zplynování uhlíkatých materiálů na směs plynů obsahujících zejména kysličník uhelnatý CO a vodík H2, která má s výhodou celkový obsah CO2 а H2 menší než 12 %, jakož i zařízení к provádění tohoto způsobu.The invention relates to a process for the gasification of carbonaceous materials to a gas mixture containing, in particular, carbon monoxide CO and hydrogen H2, which preferably has a total CO2 and H2 content of less than 12%, and a device for carrying out the process.

Je již známé zplynovat uhlík v šachtových pecích a retortách a rovněž je známé provádět částečné zplynování ve spojení s koksováním. Hlavní nevýhody těchto známých způsobů spočívají v tom, že je nemožné regulovat poměr mezi СО а H2 ve vyráběném plynu, avšak co je ještě horší, že takto získaný plyn má velké množství nežádoucích substancí, jako je uhlovodík, alkoholy, fenoly a dehet. Posledně uvedený se vytváří zejména proto, že zplynování se provádí při nízkých teplotách, to je při teplotách nižších než 1000 °C a za redukčních podmínek.It is already known to gasify carbon in shaft furnaces and retorts, and it is also known to perform partial gasification in conjunction with coking. The main drawbacks of these known processes are that it is impossible to control the ratio between SO2 and H2 in the gas produced, but worse still, the gas thus obtained has a large number of undesirable substances such as hydrocarbon, alcohols, phenols and tar. The latter is formed in particular because the gasification is carried out at low temperatures, i.e. at temperatures below 1000 ° C and under reducing conditions.

Pro odstranění těchto nevýhod byly vyvinuty jiné způsoby, u kterých se zplynování provádí za vysokých teplot a v okysličujícím prostředí, jako například způsob Kopper-Totzekův. Nicméně nevýhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že v důsledku termodynamické rovnováhy se vytváří poměrně vysoký obsah H2O, což znamená, že pokud se má takto vyrobený plyn použít, například pro redukci čistého železa, je třeba plyn nejprve ochladit, vyprat a potom znovu ohřát. Mimoto tento způsob neposkytuje nijaké velké naděje na možnost ovlivnit poměr mezi CO а H2 v průběhu zplynování.To overcome these disadvantages, other processes have been developed in which gasification is carried out at high temperatures and in an oxidizing environment, such as the Kopper-Totzek process. However, the disadvantage of this process is that a relatively high H2O content is generated due to thermodynamic equilibrium, which means that if the gas so produced is to be used, for example to reduce pure iron, the gas must first be cooled, scrubbed and then reheated. Moreover, this method does not give any great chance of influencing the ratio between CO and H2 during gasification.

Nyní se překvapivě ukázalo, že je možné odstranit nedostatky a nesnáze spojené s dosud známými způsoby prostředky způsobu zplynování uhlíkatých materiálů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vytvořený plyn se odebírá ze šachty v rovině pod horním povrchem uhlíkatého materiálu a že okysličovadlo a/nebo tepelná energie se přivádějí jak nad povrch uhlíkatého materiálu, tak i ve spodní rovině šachty pod rovinou výstupu plynu.Surprisingly, it has now been found that it is possible to eliminate the drawbacks and difficulties associated with the prior art methods of the gasification method of carbonaceous materials according to the invention, characterized in that the generated gas is taken from the shaft in a plane below the upper surface of the carbonaceous material and or thermal energy is supplied both above the surface of the carbonaceous material and in the lower plane of the shaft below the plane of the gas outlet.

Podle výhodného vytvoření vynálezu se zplynování uskutečňuje v oxidačním prostředí a je možné ovládat poměr CO/H2, a to dík přívodu tepelné energie prostřednictvím plasmového generátoru, což dovoluje měnit poměr mezi H2O, CO2, а O2 v oxidačním plynu v širokých mezích.According to a preferred embodiment of the invention, the gasification takes place in an oxidizing environment and it is possible to control the CO / H2 ratio by supplying thermal energy by means of a plasma generator, allowing the ratio between H2O, CO2, and O2 in the oxidizing gas to be varied within wide limits.

Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že prstencový buben, opatřený plynovým výstupem pro vyráběný plyn, je uspořádán v· rovině nižší, než je předem určená rovina pro plnění pevného materiálu, přičemž plasmové generátory pro přívod tepelné energie a/nebo okysličovadla jsou uspořádány pod výstupem plynu a nad horním povrchem pevného materiálu.The apparatus according to the invention is characterized in that the annular drum provided with a gas outlet for the product gas is arranged in a plane lower than a predetermined plane for filling the solid material, the plasma generators for the supply of thermal energy and / or oxidizing agents being arranged below. gas outlet and above the upper surface of the solid material.

Další znaky vynálezu jsou patrny z definice předmětu vynálezu.Other features of the invention are apparent from the definition of the subject matter of the invention.

Při ověřování předmětu vynálezu byly provedeny srovnávací testy, ve kterých byl způsob podle vynálezu, u kterého se okysličovadlo a tepelná energie přivádějí jak nad povrch uhlíkatého materiálu, tak i ve spodní rovině šachty, srovnáván se způsobem, u kterého se okysličovadlo a tepelná energie přivádějí pouze v uvedené spodní rovině šachty.To verify the subject matter of the invention, comparative tests in which the method of the invention in which the oxidant and the thermal energy are supplied both above the surface of the carbonaceous material and in the lower plane of the shaft were compared with the method in which the oxidant and the thermal energy in said lower plane of the shaft.

V obou případech byl v plasmovém generátoru používán kychtový plyn z šachtové pece v tomto složení:In both cases, the pumping gas from the shaft furnace was used in the plasma generator as follows:

CO 40 %CO 40%

CO2 35 %CO2 35%

H2 20 % aH2 20% a

H2O 4 %H2O 4%

Jako okysličovadlo byla používána směs páry a kyslíku, ve které obsah kyslíku činil zhruba 80 % požadovaného množství kyslíku.The oxidant used was a mixture of steam and oxygen in which the oxygen content was about 80% of the required amount of oxygen.

Oba způsoby byly řízeny tak, aby teplota vystupujícího plynu činila zhruba 1200 °C.Both processes were controlled so that the temperature of the exiting gas was about 1200 ° C.

Při přívodu okysličovadla a tepelné energie toliko do uvedené spodní úrovně šachty vznikal plyn v tomto složení:At the inlet of oxidant and thermal energy only to the lower level of the shaft, the following gas was produced:

CO 64 %CO 64%

H2 25 %H2 25%

CH4 10 %CH4 10%

N2 0,5 %N2 0,5%

Při přívodu tepelné energie a okysličovadla do uvedené spodní úrovně a nad povrch uhlíkatého materiálu vznikal plyn v tomto složení:Upon supply of thermal energy and oxidant to said lower level and above the surface of the carbonaceous material, gas was produced as follows:

CO 67,5 %CO 67,5%

H2 32 %H2 32%

CH4 <0,1 %CH4 <0.1%

N2 0,5 %N2 0,5%

Hlavní výhoda spočívala v tom, že obsah uhlovodíku, vyjádřený jako CH4, byl prakticky při použití způsobu podle vynálezu vyloučen.The main advantage was that the hydrocarbon content, expressed as CH4, was virtually eliminated by the process according to the invention.

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojení se dvěma provedeními zařízení, znázorněnými na připojených výkresech.The invention is explained in more detail below with reference to two embodiments of the apparatus shown in the accompanying drawings.

Na obr. 1 je schematicky znázorněno zařízení podle vynálezu a obr. 2 znázorňuje alternativní vytvoření zařízení podle obr. 1, a to zejména spodní části reaktoru.Figure 1 schematically illustrates an apparatus of the invention and Figure 2 illustrates an alternative embodiment of the apparatus of Figure 1, in particular the bottom of the reactor.

Zařízení znázorněné na obr. 1 a jeho alternativní provedení znázorněné na obr. 2 má šachtovou pec 1, opatřenou vespod dmyšnými trubicemi 2 a plasmovými generátory 3, s výhodou umístěnými souměrně kolem osy šachtové pece 1. Tyto dmyšné trubice 2 jsou určeny pro přívod oxidačních činidel, jako kyslíku, H2O nebo CO2 a případně i práškového uhlíkatého materiálu. Výše položená rovina šachtové pece 1 je opatřena prstencovým bubnem 4 s plynovým výstupem 5 pro odvádění plynu vyrobeného v peci. Ve vrcholu je šachtová pec 1 opatřena plynotěsným uzavíracím ústrojím 6 pro přívod uhlíkatého materiálu v kusové formě a takéThe apparatus shown in FIG. 1 and its alternative embodiment shown in FIG. 2 has a shaft furnace 1 provided with a lance 2 and a plasma generator 3 underneath, preferably located symmetrically about the axis of the blast furnace 1. The lance 2 is intended to supply oxidizing agents. , such as oxygen, H2O or CO2, and optionally a carbonaceous powder. The elevated plane of the shaft furnace 1 is provided with an annular drum 4 with a gas outlet 5 for discharging the gas produced in the furnace. At the top, the shaft furnace 1 is provided with a gas-tight closing device 6 for supplying the carbonaceous material in lump form and also

3 5 0'97 otvory pro připojení plasmového generátoru 7 a přívodních trubek 8, 9 pro okysličovadlo. Přívodní potrubí 11, 12 pro přívod, případně potřebného zvláštního okysličovadla otevírají do šachtové pece 1 v rovině mezi horním povrchem 10 pevného materiálu v šachtové peci 1 a prstencovým bubnem30 to 97 holes for connecting the plasma generator 7 and the oxidant supply tubes 8, 9. The inlet conduits 11, 12 for the supply of any special oxidant required, open into the shaft furnace 1 in the plane between the upper surface 10 of the solid material in the shaft furnace 1 and the annular drum

4. Pro umožnění procesu, při kterém vzniká buď kapalná, tedy tekutá struktura, nebo pevný popel, je dnová část šachtové pece 1 opatřena buď prostředkem pro vypouštění strusky, tedy například odpichovým kanálem 13 (obr. 1), nebo rotační vyprazdňovací deskou 14 (obr. 2).4. To allow a process in which either a liquid structure or solid ash is produced, the bottom portion of the shaft furnace 1 is provided with either a slag discharge means, e.g. a tapping channel 13 (FIG. 1), or a rotating discharge plate 14 ( Fig. 2).

V dalším je popsána činnost zařízení znázorněného na výkresech. Pro provedení požadovaného zplynování uhlíkatého materiálu se přivede tento materiál v kusové formě, pokud možno vždy s prostředkem, který váže síru, jako je například dolomit, přes uzavírací ústrojí 6 do šachtové pece 1 až do předem stanovené roviny, to je úrovně nebo výšky. Tepelná energie se přivádí prostřednictvím jednoho nebo několika plasmových generátorů 3, 7, a to ve stejném čase, ve kterém se přivádí okysličovadlo, jako například 02, CO2 nebo H2O prostřednictvím dmyšných trubic 2, případně přívodních trubek 8, 9. Uhlíkatý materiál v kusové formě, který může být tvořen uhlím, koksem, lignitem, dřevem, dřevěným uhlím, rašelinou a podobně, je tak zpracováván při vysoké teplotě a v oxidačním prostředí nebo podmínkách, přičemž prchavé složky jsou zachycovány a reagují s okysličovadly, zejména s CO a H2, zatímco netěkavá část se praží a vytváří produkt podobný koksu v kusové formě. Důležité je volit správný přebytek okysličovadla, aby se zabránilo vytváření sazí. Okysličovadlo, které nevstoupilo do reakce s těkavými složkami uhlíkatého materiálu, bude reagovat ve spodku šachtové pece 1 s vyrobeným koksem, přičemž bude vytvářet přídavný CO a možná H2O.The operation of the device shown in the drawings is described below. In order to carry out the desired gasification of the carbonaceous material, it is fed in lump form, preferably with sulfur-binding means, such as dolomite, through the closing device 6 into the shaft furnace 1 up to a predetermined plane, i.e. level or height. Thermal energy is supplied via one or more plasma generators 3, 7 at the same time as the oxidant, such as O 2, CO 2 or H 2 O, is supplied via the lance 2 or the lance 8, 9. which may be formed of coal, coke, lignite, wood, charcoal, peat and the like, is thus treated at high temperature and in an oxidizing environment or conditions, the volatile components being captured and reacted with oxidants, in particular CO and H2, while the non-volatile portion is roasted to form a coke-like product in lump form. It is important to choose the right excess oxidant to prevent soot formation. The oxidant which has not reacted with the volatile constituents of the carbonaceous material will react at the bottom of the shaft furnace 1 with the coke produced, generating additional CO and possibly H2O.

Produkty vytvořené v ' horní části šachtové pece 1 nad rovinou prstencového bubnu 4 jsou produkty podobné koksu, , které pokračují dolů šachtovou pecí 1, a plynné produkty, obsah^ící zejména CO a H2, které opouštějí šachtovou pec 1 přes prstencový buben 4. Teplota na povrchu zrnitého ma teriálu v šachtové peci 1 činí zhruba 2000 stupňů Celsia, zatímco plyn opouštějící šachtovou pec 1 cestou prstencového bubnu 4 má maximální teplotu 1500 °C. Je tedy možné přivádět potřebnou tepelnou energii místo použitím plasmových generátorů také dílčím nebo částečným spalováním uhlíkatého materiálu s kyslíkem. Kolem spodní části šachtové pece 1 je umístěn ' určitý počet dmyšných trubic 2, které jsou opatřeny vlastními plasmovými generátory nebo přívodními prostředky pro kyslík, stejně tak, jako přívodními prostředky pro okysličovaddlo a případně i práškový uhlíkatý materiál. V této rovině se úplně zplynuje jak koksu podobný materiál propadající dolů šachtovou pecí 1 tak i do šachtové pece 1 vefukovaný práškový uhlíkatý materiál. Část CO2 a H2O unikající z oblasti reakce ještě před dmyšnou trubicí 2 reaguje o něco výše v šachtové peci 1 s kusovým materiálem při jeho pohybu dolů a vytváří zejména CO a Hz, které opouštějí šachtovou pec 1 skrz prstencový buben 4.The products formed in the upper part of the shaft furnace 1 above the plane of the annular drum 4 are coke-like products which continue down the shaft furnace 1 and the gaseous products, in particular CO and H2, which leave the furnace 1 through the annular drum 4. on the surface of the granular material in the shaft furnace 1 it is approximately 2000 degrees Celsius, while the gas leaving the shaft furnace 1 through the annular drum 4 has a maximum temperature of 1500 ° C. Thus, it is possible to supply the required thermal energy instead of using plasma generators also by partial or partial combustion of the carbonaceous material with oxygen. Around the bottom of the shaft furnace 1 there are a plurality of lances 2 which are provided with their own plasma generators or oxygen supply means as well as oxidant supply means and optionally a carbonaceous material. In this plane, both the coke-like material falling down through the shaft furnace 1 and the incinerated pulverized carbonaceous material 1 are completely gasified. A portion of the CO2 and H2O escaping from the reaction zone before the lance 2 reacts somewhat higher in the shaft furnace 1 with the lump material as it moves downwards, generating in particular CO and Hz which leave the shaft furnace 1 through the annular drum 4.

V této rovině může být vhodné přivádět dmyšnovými trubicemi 2 struskotvorné látky a regulovat tak viskozitu a teplotu bodu tání strusky a/nebo absorbenty síry obsahující Ca a/nebo Mg, jako je dolomitový prášek. Je tedy možné nahradit přívod tepla do této roviny prostřednictvím plasmových hořáků částečným spalováním uhlíkatého; materiálu prostřednictvím kyslíku.In this plane, it may be desirable to feed slag formers through the lances 2 to control the viscosity and melting point of the slag and / or the sulfur-containing absorbents containing Ca and / or Mg, such as dolomite powder. It is thus possible to replace the heat supply to this plane by means of plasma burners by partial combustion of carbon; material through oxygen.

Pokud se požaduje tekutá struska, je třeba udržovat teplotu v reakční oblasti před dmyšnými trubicemi 2 ve spodní části šachtové pece 1 nad 1600 °C. Pokud se provozuje zařízení s pevným popelem, musí se tato teplota udržovat pod 1400 °C.If liquid slag is desired, the temperature in the reaction zone in front of the lance 2 at the bottom of the shaft furnace 1 must be maintained above 1600 ° C. If solid ash equipment is operated, this temperature must be kept below 1400 ° C.

Popsaný způsob zplynování uhlíkatého materiálu poskytuje žádané možnosti regulace poměru H2/CO ve vyráběném plynu, a to zčásti možností regulace poměru CO/H2O v okysličovadle a zčásti změnou poměru tepla přiváděného do dílčího spalování a prostřednictvím plasmového generátoru.The described method of gasifying the carbonaceous material provides the desired options for controlling the H2 / CO ratio in the product gas, in part by controlling the CO / H2O ratio in the oxidant and partly by varying the ratio of heat supplied to the partial combustion and through the plasma generator.

Je samozřejmé, že vynález se neomezuje na provedení znázorněné na výkresech a popsané výše, avšak může být obměňován celou řadou způsobů v rámci dále uvedené definice předmětu vynálezu.It is to be understood that the invention is not limited to the embodiments shown in the drawings and described above, but may be varied in a variety of ways within the scope of the invention.

Claims (12)

pRedmEtSubject 1. Způsob zplynování uhlíkatých materiálů na směs plynů obsahující zejména kysličník uhelnatý CO a vodík H2, u kterého se uhlíkatý materiál v kusové formě naplní shora přes uzavírací ústrojí do reaktoru, s výhodou do šachtové pece, do předem stanovené plnicí roviny, a u kterého se tepelná energie a okysličovadlo přivádějí nad zplynování, vyznačený tím, že vytvořený plyn se odebírá ze šachty v rovině pod horním povrchem uhlíkatého materiálu a že 0- vynalezu kysličovadlo a/nebo tepelná energie se přivádějí jak nad povrch uhlíkatého materiálu, tak i ve spodní rovině šachty pod rovinou výstupu plynu.A method of gasifying carbonaceous materials to a gas mixture comprising, in particular, carbon monoxide CO and hydrogen H2, in which the carbonaceous material is packed in lump form from above through a shut-off device into a reactor, preferably a shaft furnace, into a predetermined feed plane. energy and oxidant are supplied above the gasification, characterized in that the generated gas is taken from the shaft in a plane below the upper surface of the carbonaceous material and that the oxygen-inventing invention and / or thermal energy are supplied both above the surface of carbonaceous material and in the lower plane of the shaft below the gas outlet plane. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že jako okysličovadlo se používá H2Ó, CO2 a/nebo plyn obsahuuící kyslík.Method according to Claim 1, characterized in that H2O, CO2 and / or an oxygen-containing gas is used as oxidant. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že tepelná energie se přivádí plynem, procházejícím plasmovým generátorem.3. Method according to claim 1, characterized in that the thermal energy is supplied by a gas passing through the plasma generator. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že tepelná energie se přivádí částečným spalováním uhlíkatého materiálu.4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the thermal energy is supplied by the partial combustion of the carbonaceous material. 5. Způsob podle jednoho nebo několika z bodů 1 až 4, vyznačený tím, že okysličovadlo se přivádí na horní povrch uhlíkatého materiálu v množství odpovídajícím alespoň dílčí oxidaci těkavých složek uhlíkatého materiálu.Method according to one or more of Claims 1 to 4, characterized in that the oxidant is supplied to the upper surface of the carbonaceous material in an amount corresponding to at least partial oxidation of the volatile components of the carbonaceous material. 6. Způsob podle jednoho nebo několika z bodů 1 až 5, vyznačený tím, že do uvedené spodní roviny v šachtě se společně s okysličovadlem a tepelnou energií vhání práškový uhlíkatý materiál.Method according to one or more of Claims 1 to 5, characterized in that a powdered carbonaceous material is injected into said lower plane in the shaft together with the oxidant and the thermal energy. 7. Způsob podle jednoho nebo několika z bodů 1 až 6, vyznačený tím, že s uhlíkatým materiálem v kusové formě se přidává v kusové formě materiál obsahující Ca a/ /nebo Mg pro vázání síry.Method according to one or more of Claims 1 to 6, characterized in that a Ca-containing and / or Mg-containing material is added in lumpy form with the carbonaceous material in lump form. 8. Způsob podle jednoho nebo několika z bodů 6 a 7, vyznačený tím, že s práškovým uhlíkatým materiálem se přidává práškový materiál obsahující Ca . a/nebo Mg pro. vázání síry.Method according to one or more of Claims 6 and 7, characterized in that a Ca-containing powder is added to the carbonaceous material. and / or Mg for. sulfur binding. 9. Způsob podle bodu 8, vyznačený tím, že do uhlíkatého materiálu se přidává struskotvorná látka.9. A method according to claim 8, wherein a slag-forming substance is added to the carbonaceous material. 10. Způsob podle bodu 9, vyznačený tím, že tekutá struska se po odpíchnutí granuluje a rychle ochladí vodou.10. A method according to claim 9, characterized in that the liquid slag is granulated and tapped rapidly with water after tapping. 11. Způsob podle bodů 1 až 10, vyznačený tím, že uhlíkatý materiál obsahuje zcela nebo zčásti uhlí, koks, lisovaný koks, dřevo, dřevěné uhlí, lignit nebo rašelinu.11. A method according to any one of claims 1 to 10, wherein the carbonaceous material comprises wholly or partially coal, coke, pressed coke, wood, charcoal, lignite or peat. 12. Zařízení pro zplynování uhlíkatého materiálu na směs plynů obsahující zejména CO a H2 pro provádění způsobu podle bodu 1, které je tvořeno jednak reaktorem ve tvaru šachtové pece, která je opatřena horním uzavíracím ústrojím pro přívod uhlíkatého materiálu v kusové formě plynotěsným způsobem do předem určené roviny v šachtové peci a jednak prostředky pro odpichování strusky, uspořádanými ve spodku šachtové pece, vyznačené tím, že prstencový buben (4), opatřený plynovým výstupem (5) pro vyráběný plyn, je uspořádán v rovině nižší, než je předem určená rovina pro plnění pevného materiálu, přičemž plasmové generátory (3, 7) pro přívod tepelné energie a/nebo okysličovadla jsou uspořádány pod výstupem plynu (5) a nad horním povrchem (10) pevného materiálu.12. Apparatus for gasifying a carbonaceous material to a gas mixture comprising in particular CO and H2 for carrying out the method according to claim 1, comprising a shaft-type reactor having an upper shut-off device for feeding the carbonaceous material in lump form in a gas-tight manner to a predetermined on the other hand, slag tapping means arranged at the bottom of the shaft furnace, characterized in that the annular drum (4) provided with a gas outlet (5) for the gas to be produced is arranged in a plane lower than a predetermined filling plane The plasma generators (3, 7) for supplying heat energy and / or oxidants are arranged below the gas outlet (5) and above the upper surface (10) of the solid material.