DE102008038570B4

DE102008038570B4 - Reaktor mit einem archimedischen Schraubenförderer

Info

Publication number: DE102008038570B4
Application number: DE102008038570A
Authority: DE
Inventors: Jörg HO; Wolfgang Dr. Wiest
Original assignee: Universitaet Kassel
Current assignee: HO, JOERG, DR., DE
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2028-08-21
Also published as: EP2326415A1; DE102008038570A1; WO2010020662A1

Abstract

Reaktor (2),
a) in dem ein Schüttgut (16) mit einem archimedischen Schraubenförderer (1) gefördert wird, der
aa) eine spiralförmige Förderschnecke (6),
ab) ein radial außenliegend fest mit der Förderschnecke (6) verbundenes und mit der Förderschnecke (6) verdrehtes Gehäuse (4) sowie
ac) eine radial innenliegend von der Förderschnecke (6) angeordnete Seele (7) aufweist,
ad) wobei zwischen Förderschnecke (6), Gehäuse (4) und Seele (7) ein spiralförmiger gasdichter Kanal (10) gebildet ist, und
b) in dem ein Gas (27) den spiralförmigen Kanal (10), insbesondere im Gleichstrom zu der Förderrichtung des Schüttguts (16), durchströmt und mit diesem reagiert,
dadurch gekennzeichnet, dass
c) im Austrittsbereich (18) des archimedischen Schraubenförderers (1) ein Stauelement (33; 41; 45) vorgesehen ist zur Bildung eines Rückstaus des Schüttguts (16).

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen Reaktor, in dem ein Schüttgut mit einem archimedischen Schraubenförderer gefördert wird.
STAND DER TECHNIK
Die Patentanmeldung DE 2006 013 617 A1 der Anmelderin offenbart einen Biomassevergaser mit einem Drehrohrreaktor, der ein von außen beheiztes hohlzylinderförmiges Gehäuse aufweist, welches mit gegenüber der Horizontalen geneigter Längsachse in Rotation um seine Längsachse versehen wird. Eine Biomasse, die ein Schüttgut bildet, beispielsweise aus Mais, Kirschkernen, Spelzen, Stroh, Torf, Holzkohle, Klär- und Faulschlamm, ggf. mit ergänzenden gewissen Mengen pflanzlicher Öle oder tierischer Fette, wird dem Drehrohrreaktor im Bereich seiner höher liegenden Stirnseite zugeführt. In dem Drehrohrreaktor wird unter Ausbildung einer heißen Reaktionszone mit Temperaturen von 700°C bis 950°C sowie unter Beaufschlagung mit einem Gas ein Festbrennstoff erzeugt. Am tiefsten Punkt der Reaktionszone, welche der ersten Stirnseite des Drehrohrreaktors, im Bereich welcher die Zuführung der Biomasse erfolgt, gegenüberliegt, wird der erzeugte Festbrennstoff über eine Zugschnecke aus dem Drehrohrreaktor entfernt. Eine mit der Zugschnecke gebildete Reststoffaustragsleitung durchsetzt ebenfalls die erste Stirnseite. Mit Austritt aus der Reststoffaustragsleitung fallen die Festbrennstoffe infolge der Schwerkraft in einen unten liegenden Sammelbehälter, während das Produktgas nach oben steigt und dort in einem Gassammelbehälter aufgefangen wird. Eine hohe Temperatur in der Reaktionszone führt zu einer Aufheizung der Reststoffaustragsleitung, die wiederum eine integrierte Sekundärdegradation des Produktgases innerhalb der Reststoffaustragsleitung zur Folge hat, so dass das Produktgas in der Reststoffaustragsleitung von längerkettigen Kohlenwasserstoffen befreit wird und das fertige Produktgas fast keine Verunreinigungen und insbesondere sehr wenig Teer aufweisen kann. Durch Entkopplung des Drehrohrreaktors und der Reststoffaustragsleitung und durch separate Antriebe des Drehrohrreaktors einerseits und der Reststoffaustragsleitung andererseits kann die Verweilzeit der Biomasse in dem Drehrohrreaktor gesteuert werden, wodurch ein höherer Füllgrad und eine optimale Vergasung verwirklicht werden können.
DE 40 11 882 offenbart ein Drehrohr, dem in einem Eintrittbereich ein Granulat zugeführt wird. Entsprechend der Umdrehungszahl des Drehrohres wird das Granulat durch eine dicht zwischen einer Seele des Drehrohrs und dem äußeren Gehäuse des Drehrohrs eingebaute Wendel in Richtung eines Austritts gefördert. Entgegen der Förderrichtung des Granulats wird das Drehrohr mit einem Gas, welches CO₂-frei ist oder einen niedrigen CO₂-Gehalt aufweist, durchströmt. Die innere Mantelfläche des Gehäuses des Drehrohrs ist mit Hubschaufeln versehen. Durch die geschlossenen Wendeln soll eine Rückvermischung des Förderguts vermieden werden, so dass ein enges Verweilzeitspektrum für das Granulat gegeben ist und jedes Feststoffteilchen die gleichen Bedingungen erfährt und ausgangsseitig die gleichen Eigenschaften aufweist. Durch die je nach Bedarf angeordneten Hubschaufeln wird beim Calcinieren ein Granalienschleier erzeugt, der von Gas durchströmt werden kann, wodurch anhaftende Staubteilchen entfernt werden können. Für die aus DE 40 11 882 C2 bekannte Ausführungsform scheint die Steigung der Wendel im Eintrittbereich des Granulats größer zu sein als im Austrittsbereich des Granulats.
DE 195 26 202 B4 beschreibt Ausführungsformen eines Drehrohrofens, in dessen Innerem sich zur Förderung von Feststoffpartikeln bergauf eine archimedische Schraube erstreckt.
Andere Typen eines Förderers für Schüttgut als eine archimedische Schraube sind Schneckenförderer, wie diese beispielsweise in DE 199 32 822 C2 beschrieben sind und bei denen sich eine Schnecke in einem ruhenden hohlzylinderförmigen Gehäuse dreht. Auch DE 199 34 070 C1 betrifft einen derartigen Schneckenförderer.
DE 29 22 041 A1 offenbart einen Reaktor für die Pyrolyse von Abfallstoffen. Hier fördert eine Fördereinrichtung das Pyrolysegut mit vom Eintragsende zum Austragsende abnehmender Geschwindigkeit. Dies kann durch eine abnehmende Ganghöhe einer Förderschnecke erfolgen. Die abnehmende Fördergeschwindigkeit soll einer Volumenänderung des Pyrolysegutes durch die Pyrolyse zwischen Eintrags- und Austragsende angepasst sein, so dass sich letztendlich ein konstanter Füllungsgrad ergibt.
Gemäß US 4,639,217 findet in einem Wärmeübertrager ein spiralförmig gewundenes Rohr Einsatz, welches einen rechteckförmigen Hohlquerschnitt besitzt. Das Rohr wird vergleichbar einer archimedischen Schraube eingesetzt, wobei in dem Inneren des Rohres zusätzliche Hubschaufeln Einsatz finden können zur Durchmischung des Partikelstroms in der archimedischen Schraube. In der Druckschrift ist angesprochen, dass es vorteilhaft ist, wenn ein unten liegender Querschnitt des spiralförmig gewundenen Rohres vollständig mit den festen Partikeln gefüllt ist, so dass ein Gas, welches zusätzlich zu den festen Partikeln das Rohr durchströmen soll zwecks Interaktion mit den festen Partikeln, durch die festen Partikel gezwungen wird und nicht über einen Bypass an den festen Partikeln vorbeiströmen kann, welcher von einem freien Querschnitt des Rohres gebildet sein könnte. Eine Steuerung einer derartigen vollständigen Befüllung des unteren Querschnittes des spiralförmigen Rohres erfolgt über die Auslegung der archimedischen Schraube, den Neigungswinkel der archimedischen Schraube und die Eintauchbedingungen der archimedischen Schraube in einen Vorratsbehälter für die festen Partikel sowie die Rotationsgeschwindigkeit der archimedischen Schraube.
Aus DE 25 20 152 C2 und WO 83/01781 sind Schneckenextruder mit einem ortsfesten Gehäuse und hierzu rotierender Förderschnecke bekannt, die eine Querschnittsverringerung besitzen.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reaktor mit verbesserten Reaktionsmöglichkeiten zwischen einem mit einem archimedischen Schraubenförderer geförderten Schüttgut und einem den Schraubenförderer durchströmenden Gas zu ermöglichen.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit einem Reaktor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich entsprechend den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 9.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt zunächst die Erkenntnis zugrunde, dass für einen Reaktor der hier angesprochenen Art die Förderung in einem Drehofen, in dem radial innen liegend von Förderelementen wie Hubschaufeln oder sich frei von dem Gehäuse des Drehofens nach innen erstreckenden Wendeln in Längsrichtung durchgehend verlaufende Durchgangskanäle ausgebildet werden, nachteilig sind. Grund hierfür ist, dass diese Durchgangskanäle Strömungskanäle für das Gas bilden, die einen Bypass für das Gas darstellen, so dass dieses nicht zwingend durch das Schüttgut hindurchtreten muss. Es ist aber zur Herbeiführung der gewünschten Reaktion zwischen Schüttgut und Gas ein intensiver Kontakt zwischen dem Gas und dem Schüttgut gewünscht.
Weiterhin liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass der Einsatz eines üblichen Schneckenförderers mit einem ruhenden Gehäuse nachteilig ist, da gegenüber einem Schraubenförderer, bei dem die Schnecke gemeinsam mit dem Gehäuse verdreht wird, ein verringerter Effekt eines Durchmischens oder Umwälzens des Schüttgutes erfolgt. Dieser Effekt ist aber für die Durchmischung und eine Auflockerung des Schüttguts und für die Herbeiführung des Kontaktes zwischen Gas und Schüttgut gewünscht.
Erfindungsgemäß wird zwischen Förderschnecke, Gehäuse und Seele ein spiralförmiger gasdichter Kanal gebildet, welchen sowohl das Gas als auch das Schüttgut im Gleichstrom oder im Gegenstrom passieren muss. Im Bereich des spiralförmigen Kanals wird somit eine Reaktion zwischen dem Gas und dem Schüttgut ermöglicht. Bei der Reaktion kann es sich um eine primäre in dem Reaktor gewünschte Reaktion handeln wie beispielsweise die Pyrolyse, die in DE 10 2006 013 617 A1 beschrieben ist, oder die in derselben Druckschrift beschriebene sekundäre Reaktion in Form einer integrierten Sekundärdegradation des Produktgases.
Weiterhin beruht die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, dass es auch in dem genannten spiralförmigen gasdichten Kanal zu einem unerwünschten Bypass für das Gas an dem geförderten Schüttgut vorbei kommen kann, wenn der Kanal nicht zumindest partiell vollständig gefüllt ist, also ein hinreichender Füllgrad des Kanals nicht gewährleistet ist.
Während dies grundsätzlich auch in der Druckschrift US 4,639,217 angesprochen ist, beschreibt dieser Stand der Technik einer herkömmliche archimedische Förderung, bei der der Füllgrad des Kanals durch die Auslegungsparameter, insbesondere die Steigung der spiralförmigen Förderschnecke, die Neigung des archimedischen Schraubenförderers, die Eintauchbedingungen des Schraubenförderers in das Fördergut und die Antriebsdrehzahl des archimedischen Schraubenförderers vorgegeben wird. Für die aus US 4,639,217 in hohem Ausmaß gefüllten Querschnitte des Kanals kommt es zu einem großen Volumenstrom an Feststoff, der für viele Einsatzfälle zu hoch ist. Bei einem Ablauf heterogener oder heterogen katalysierter Reaktionen wie einer Teerdegradation ist es vielmehr erwünscht, dass der Volumenstrom des Schüttguts klein ist und hingegen der Volumenstrom des Gases groß ist. Damit für den genannten großen Gasvolumenstrom die Druckverluste nicht zu groß sind, ist ein großer Querschnitt des Kanals gewünscht. Mit dem großen Querschnitt des Kanals zur Beherrschung der Druckverluste einerseits und dem kleinen Querschnitt des Kanals zur Reduzierung des Volumenstromes des Schüttgutes andererseits ist ein scheinbar nicht auflösbarer Zielkonflikt bzw. ein Optimierungsproblem gegeben. Hier schafft die Erfindung überraschende Abhilfe:
Erfindungsgemäß ist im Austrittsbereich des archimedischen Schraubenförderers ein Stauelement vorgesehen, welches zur Bildung eines Rückstaus des Schüttguts bzw. des Ausgangsprodukts der Reaktion des Schüttguts mit dem Gas dient. Über den Einsatz des Stauelementes kann somit unabhängig von der Auslegung des archimedischen Schraubenförderers an sich (insbesondere den Eintauchbedingungen des archimedischen Schraubenförderers im Eintrittsbereich, der Drehzahl des archimedischen Schraubenförderers und dem Neigungswinkel und der Steigung des archimedischen Schraubenförderers) der Füllgrad des archimedischen Schraubenförderers beeinflusst werden. Unter einem erfindungsgemäßen Stauelement wird jedes beliebige Bauelement oder Gestaltungselement verstanden, welches zu einem Rückstau des Schüttguts oder einer Veränderung des Füllgrades gegenüber einem Austritt des Schüttguts aus dem Austrittsbereich ohne Stauelement führt. Vorzugsweise ermöglicht das Stauelement einen Volumenstrom des Schüttguts, welcher kleiner ist als der an sich entstehende Volumenstrom des archimedischen Schraubenförderers.
Für eine erste Ausführungsform der Erfindung ist das Stauelement mit einer beispielsweise stirnseitig angeordneten Austrittsöffnung gebildet, die nicht ein freies Austreten des Schüttguts ermöglicht, sondern einen verringerten Austrittsquerschnitt besitzt, so dass die Austrittsöffnung – vereinfacht gesprochen – für die Förderung des Schüttguts eine Art ”Drossel” bildet. Beispielsweise beträgt die wirksame Austrittsöffnung lediglich 75%, 50%, 40% oder 30% des wirksamen Querschnittes des Kanals.
Für eine alternative erfindungsgemäße Ausgestaltung ist die Seele des archimedischen Schraubenförderers zumindest im Austrittsbereich als Hohlkörper ausgebildet. Im Austrittsbereich besitzt die Seele eine Ausnehmung, die einen Übertrittsquerschnitt von einem Endbereich des Kanals zu dem Innenraum des Hohlkörpers bildet. Von diesem Innenraum des Hohlkörpers kann dann das Schüttgut weiter abtransportiert werden. Der Austrittsbereich kann mit der Seele rotieren, so dass der Austrittsbereich für eine Umdrehungsdauer der Förderschnecke einen gewissen Prozentsatz der Umdrehungsdauer (Zeitspanne A) im Schüttgut angeordnet ist und für einen anderen Prozentsatz der Umdrehungsdauer (Zeitspanne B) außerhalb desselben angeordnet ist. Lediglich während der Zeitspanne A kann ein Übertritt des Schüttgutes von dem Kanal in den Innenraum des Hohlkörpers erfolgen. Damit ist ein Stauelement dadurch gebildet, dass ein Austrittsquerschnitt nicht ständig wirksam ist, sondern lediglich intermittierend oder temporär. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht, dass der Austrittsquerschnitt auch genauso groß oder größer gewählt werden kann als der Querschnitt des Kanals. Dies hat den Vorteil, dass für das strömende Gas durch den Austrittsquerschnitt keine Drossel oder Düse gebildet ist, wodurch die Strömungsquerschnitte in dem Reaktor vermindert wären und die Anforderungen an die Bereitstellung des Druckes und des Volumenstromes für das Gas erhöht wären.
Ergänzend kann der Hohlkörper einen den archimedischen Schraubenförderer fortsetzenden rohrförmigen Fortsatz besitzen, welcher gegenüber der Horizontalen in Förderrichtung nach oben geneigt ist. Die Oberkante des rohrförmigen Fortsatzes gibt unter Berücksichtigung des Schüttkegels die Höhe h vor, bis zu welcher das Schüttgut in dem Fortsatz entsprechend dem Schüttkegel stehen kann, ohne dass Schüttgut ausgetragen wird. Ein Austrag aus dem rohrförmigen Fortsatz erfolgt lediglich für Schüttgut, welches durch den archimedischen Schraubenförderer über die genannte Höhe h hinaus bis zu einer Höhe H > h gefördert wird. Damit korreliert der Austrag des archimedischen Schraubenförderers mit der Differenz der Höhen H – h. Mit einer Verringerung des Austrages wird aber der stauende Effekt des Stauelementes in Form des rohrförmigen Fortsatzes verstärkt. Anders gesagt ist erfindungsgemäß eine Art Überlauf gebildet, wobei der Fortsatz oder dessen Länge die Höhe der ”Überlaufkante” vorgibt.
Für eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besitzt der rohrförmige Fortsatz eine eigene Fördereinrichtung, bei der es sich beispielsweise um eine weitere archimedische Schraube oder um die auch vor dem Austrittsbereich vorhandene archimedische Schraube handeln kann.
Für einen weiteren Vorschlag der Erfindung ist im Austrittsbereich des archimedischen Schraubenförderers eine Dosierschnecke angeordnet. Diese kann einen innen liegenden Drehrohrreaktor beschicken, wobei ein untypischer hoher Befüllungsgrad von ca. 50% erfüllt werden kann und wobei die durchgeführte Dosierschnecke die Austragscharakteristik nicht in erheblichem Maße beeinflusst.
Für die beanspruchten und zuvor dargelegten Ausgestaltungsformen der Erfindung kann sich an den erfindungsgemäßen Austrittsbereich des archimedischen Schraubenförderers ein beliebiges anderweitiges Bauelement anschließen, wobei es sich auch um eine ergänzende Fördereinrichtung handeln kann. Im Extremfall kann der Austrittsbereich des archimedischen Schraubenförderers am Ende einer ersten Teilförderstrecke des archimedischen Schraubenförderers vorhanden sein, wobei in diesem Teilförderbereich durch die erfindungsgemäße Maßnahme und das Bauelement der gewünschte Füllungsgrad herbeigeführt wird. Hinter dem Austrittsbereich kann eine weitere Förderung durch den anschließenden Teilförderbereich des archimedischen Schraubenförderers erfolgen, wobei in diesem Teilbereich der Füllungsgrad unter Umständen gegenüber dem erstgenannten Teilförderbereich vermindert ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen archimedischen Schraubenförderer gemäß dem Stand der Technik.
2 zeigt eine Prinzipskizze für einen erfindungsgemäßen Reaktor mit einem archimedischen Schraubenförderer mit einem Stauelement in Form eines verringerten Austrittsquerschnitts.
3 zeigt einen in einem erfindungsgemäßen Reaktor eingesetzten archimedischen Schraubenförderer, bei dem ein Stauelement mit einem Übertrittsquerschnitt zwischen einem Endbereich des Kanals des archimedischen Schraubenförderers und dem Innenraum der Seele gebildet ist.
4 zeigt einen archimedischen Schraubenförderer für einen Einsatz in einem erfindungsgemäßen Reaktor, bei welchem eine Dosierschnecke einen innen liegenden Drehrohrreaktor beschickt.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reaktors mit archimedischem Schraubenförderer mit Stauelement.
6 und 7 zeigen vereinfachte Prinzipskizzen eines erfindungsgemäßen Schraubenförderers unter Angabe der Kennzeichnungen für die gewählten geometrischen Verhältnisse.
8 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Schraubenförderers mit einem Übertrittsquerschnitt zu einem hohlen Fortsatz unter Angabe der Kennzeichnungen für die gewählten geometrischen Verhältnisse.
9 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Schraubenförderers mit kreisringförmig verengtem Austrittsquerschnitt unter Angabe der gewählten Kennzeichnungen für die geometrischen Verhältnisse.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt einen archimedischen Schraubenförderer 1, welcher Bestandteil eines Reaktors 2 ist. Der archimedische Schraubenförderer 1 ist mit einem Gehäuse 3 gebildet, welches eine hohlzylinderförmige Mantelfläche 4 besitzt und beispielsweise rohrförmig ausgebildet ist mit einer Längsachse 5-5. Koaxial zur Längsachse 5-5 erstreckt sich in dem Gehäuse 3 eine spiralförmige, wendelartige Förderschnecke 6, die für die dargestellten Ausführungsbeispiele eine konstante Steigung besitzt. Abweichend ist auch eine variierende Steigung der Förderschnecke 6 möglich, u. U. auch mit einem mit zunehmender Erstreckung und Förderrichtung abnehmendem Durchmesser der Förderschnecke mit in diesem Fall auch abnehmendem Durchmesser des Gehäuses 4. Die Förderschnecke 6 ist unter Abdichtung fest mit dem Gehäuse 3 verbunden. Radial innen liegend ist die Förderschnecke 6 von einer koaxial zur Längsachse 5-5 angeordneten, sich durch das gesamte Gehäuse 4 erstreckenden Seele 7 getragen, die für die dargestellten Ausführungsbeispiele starr mit der Förderschnecke 6 verbunden ist. Die Längsachse 5-5 ist mit einem Winkel 8 gegenüber der Horizontalen 9 geneigt. Zur Erzeugung einer Förderbewegung des archimedischen Schraubeförderers 1 werden die Seele 7, die Förderschnecke 6 und das Gehäuse 4 gemeinsam über eine geeignete geregelte Antriebseinheit um die Längsachse 5-5 in Rotation versetzt. In dem Schraubenförderer 1 ist ein spiralförmig um die Längsachse 5-5 umlaufender Kanal 10 gebildet. Dieser besitzt einen rechteckförmigen Querschnitt 11, der für die dargestellten Ausführungsbeispiele über die Erstreckung des Kanals 10 konstant ist. Der Querschnitt 11 ist radial außen liegend begrenzt durch die Mantelfläche 4, radial innen liegend durch die äußere Mantelfläche 12 der Seele 7, auf der in 1 rechten Seite durch die Unterseite 13 der Förderschnecke 6 sowie auf der in 1 linken Seite durch die Oberseite 14 der Förderschnecke 6. Der Schraubenförderer 1 besitzt einen Eintrittsbereich 15, von welchem ein Fördergut, hier ein Schüttgut 16, in eine Förderrichtung 17 durch den Kanal 10 zu einem Austrittsbereich 18 gefördert wird. Taucht der Eintrittsbereich 15 in einen ausreichendes Schüttgut 16 bereitstellenden Eintrittsbehälter 19 ein, ergibt sich nach transientem anfänglichen Förderverhalten des Schraubenförderers 1 gemäß dem Stand der Technik das in 1 dargestellte Förderverhalten. Hierbei tritt das Schüttgut 16 in dem Eintrittsbereich 15 sowie Austrittsbereich 18 ungehindert ein und aus, wobei beispielsweise die Stirnseiten des Schraubenförderers 1 zur Bildung des Eintrittsbereichs 15 und des Austrittsbereichs 18 offen sind mit einer kreisringförmigen Eintrittsöffnung 20 und einer kreisringförmigen Austrittsöffnung 21. Entsprechend den physikalischen Eigenschaften des Schüttguts 16 bildet sich in dem Kanal 10 ein Schüttkegel 22 aus. In einem vertikal orientierten Querschnitt 23 des Kanals 10 auf der Unterseite des Schraubenförderers 1 ergibt sich ein grau markierter Teilquerschnitt 24, welcher mit Schüttgut 16 gefüllt ist. Es verbleibt ein Teilquerschnitt 25, der nicht mit Schüttgut 16 gefüllt ist. Von dem unten liegenden Querschnitt 23 vergrößert sich der Teilquerschnitt 25 mit entsprechender Verkleinerung des Teilquerschnittes 24 im weiteren Verlauf des Kanals 10 in Richtung der Oberseite. Somit bildet in dem Kanal 10 der Teilquerschnitt 25 einen Teilkanal 26 mit variierendem Querschnitt, der nicht mit Schüttgut 16 gefüllt ist und für eine Windung jeweils einen maximalen und einen minimalen Querschnitt besitzt. Für eine Herbeiführung einer Reaktion des Schüttguts 16 mit einem Gas wird durch den Schraubenförderer 1 im Gleich- oder Gegenstromprinzip ein Gas hindurchgeleitet, also durch den Kanal 10 geführt. Allerdings kann für die Ausführungsform gemäß 1 der gewünschte Zweck eines intensiven Kontaktes und einer möglichst umfassenden Reaktion zwischen Gas 27 und Schüttgut 16 nicht herbeigeführt werden: Anstelle einer Bewegung des Gases 27 zumindest in dem unteren Querschnitt 23 ”durch” das Schüttgut 16 ist mit dem Teilquerschnitt 25 eine Art Bypass geschaffen. Das Gas 27 kann sich entlang des Teilkanals 26 bewegen, so dass schlimmstenfalls lediglich ein Kontakt zwischen Gas 27 und Schüttgut 16 im Bereich der Oberseite des Schüttguts 16 im Bereich des Schüttkegels 22 erfolgt.
Für die erfindungsgemäße Ausgestaltung gemäß 2 wird das Schüttgut über einen Zuführkanal 28 dem Eintrittsbehälter 19 zugeführt, aus welchem das Schüttgut 16 mit einem Schraubenförderer 1 zu dem Austrittsbehälter 29 gefördert wird. Infolge der Schwerkraft fällt das (reagierte) Schüttgut 16 auf den Boden des Austrittsbehälters 29, wo dieses über einen Abführkanal 30 aus dem Austrittsbehälter 29 entnommen wird. Weiterhin mündet in den Austrittsbehälter 29, vorzugsweise auf einer Oberseite desselben, ein Zuführkanal 31 für das Gas, welches nach dem Durchtritt durch den Kanal 10 des Schraubenförderers 1 in den Eintrittsbehälter 19 gelangt, von wo es über einen Abführkanal 32 beseitigt wird. Bei ansonsten 1 entsprechender Ausgestaltung des Schraubenförderers 1 ist für das in 2 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel die Austrittsöffnung 21 im Austrittsbereich 18 mit einem verringerten Querschnitt ausgebildet, so dass der Austrittsbereich 18 mit dem verringerten Querschnitt ein Stauelement 33 bildet. Das Stauelement 33 führt zu einer Art Behinderung des Austritts des Schüttguts, so dass es in dem Schraubenförderer 1 zu einem Rückstau kommt, welcher sich in einer Vergrößerung des Füllgrades des Schraubenförderers 1 mit Schüttgut 16 äußert. Der erhöhte Füllgrad hat zur Folge, dass sich in dem unten liegenden Querschnitt 23 des Kanals 10 die Größe des Teilquerschnitts 25 auf Null reduziert hat, so dass hier das Schüttgut 16 vollständig an der Unterseite 13 der Förderschnecke 6 anliegt. Dies bedeutet, dass der Teilkanal 26 verschlossen ist und das Gas 27 bei Strömung entlang des Kanals 10 zumindest in dem unteren Querschnitt 23 ”durch” das Schüttgut 16 gezwungen wird. Zur Bildung des Stauelementes 23 können hier, vorzugsweise unterhalb der Seele 7, eine oder mehrere Austrittsöffnungen 21 vorgesehen sein. Hierbei ist für die Anordnung der mindestens einen Austrittsöffnung 21 der Tatsache Rechnung zu tragen, dass die Austrittsöffnung rotiert, so dass sich diese lediglich temporär ”unterhalb” der Seele 7 befindet. Demgemäß kann die Austrittsöffnung 21 mit der Verdrehung in unterschiedlichem Ausmaß wirksam sein. Alternativ kann sich eine Austrittsöffnung 21 weiter in der Umfangsrichtung erstrecken, so dass diese für größere Drehwinkel wirksam ist, oder es können mehrere Austrittsöffnungen über den Umfang verteilt sein. Der Querschnitt der Austrittsöffnung 21 oder Gesamtquerschnitt der wirksamen Austrittsöffnungen ist hierbei beispielsweise kleiner als der Querschnitt 23, vorzugsweise kleiner als 75, 50, 40 oder 35% des Querschnitts 23.
3 zeigt eine abweichende Gestaltung des Austrittsbereichs 18 in einer Detaildarstellung des Schraubenförderers 1. In diesem Fall tritt die Seele 7 durch eine Stirnseite 34 des Gehäuses 4 mit einem Fortsatz 35 hindurch. Im Austrittsbereich 18 ist die Seele 7 und der Fortsatz 35 hohl mit einem Hohlkörper 49 ausgebildet zur Bildung eines Innenraumes 36, welcher durch die innen liegende Mantelfläche der Seele 7 begrenzt ist, in Förderrichtung 17 eine Austrittsöffnung 37 besitzt, die dem Gehäuse 4 vorgelagert ist, und entgegen der Förderrichtung 17 durch einen Boden 38 geschlossen ist. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind Seele 7 und Fortsatz 35 mit einem durchgehenden Rohr versehen, in welches der Boden 38 eingebracht ist. Innen liegend von dem Gehäuse 4 verfügt die Seele 7 über eine Ausnehmung 39, welche einen Übertrittsquerschnitt von dem stromaufwärtigen Endbereich des Kanals 10 zu dem Innenraum 36 bildet. Somit kann das Schüttgut 16 nach dem Passieren des Kanals 10 durch die Ausnehmung 39 in den Innenraum 36 eintreten, von wo das Schüttgut 16 mit weiterer Nachförderung durch die Austrittsöffnung 37 gefördert wird, beispielsweise in den Austrittsbehälter 29. Mit der Verdrehung der Seele 7 um die Längsachse 5-5 läuft die Ausnehmung 39 um die Längsachse 5-5 um, so dass die Ausnehmung 39 mit unterschiedlichen Orientierungen in das Schüttgut 16 eintaucht und ggf. für oben liegende Ausnehmung 39 vollständig aus dem Schüttgut 16 austreten kann. Dies hat zu Folge, dass die Ausnehmung 39 mit der Verdrehung, also über die Zeit, eine zeitlich verändert wirksame Austrittsfläche aus dem Schraubenförderer bildet. Hinzu kommt möglicherweise eine Art ”grabende oder schneidende” Bewegung der Ausnehmung 39 mit Eintritt der Kontur 40 in das Schüttgut 16 und/oder der Bewegung der Kontur 40 durch das Schüttgut 16. Somit stellt die Ausnehmung 39 ein erstes Stauelement 41 zur Verfügung. Die Stirnseite 34 ist bis auf den Hohlraum 36 mit Austrittsöffnung 37 geschlossen ausgebildet, so dass das Schüttgut 16 zwingend durch die Ausnehmung 39 hindurch treten muss, um aus dem Schraubenförderer 1 hinaus zu gelangen.
Für das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist ein weiteres Stauelement 45 hinter das genannte Stauelement 41 geschaltet, welches durch den Fortsatz 35 gebildet ist. In dem Fortsatz 35 bildet sich in dem Innenraum 36 der skizzierte Schüttkegel 22 des Schüttguts 16 aus. Ein Auswerfen von Schüttgut aus der Austrittsöffnung 37 erfordert ein Fördern von Schüttgut 16 im Bereich der Austrittsöffnung über die Höhe, die durch den Schüttkegel 22 vorgegeben ist. Anders gesagt kann somit über die Länge 42 die Höhe 43 einer Austrittskante 44 vorgegeben werden, die wiederum die Höhe vorgibt, über die das Schüttgut von dem Schüttgutförderer 1 gefördert werden muss. Mit zunehmender Höhe 43 der Austrittskante 44 kann damit der Austrag verringert werden, so dass mit dem Fortsatz 35 ein zweites Stauelement 45 gebildet ist. Die Stauelemente 41, 45 werden in dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 kumulativ wirksam, wobei diese aber in einer abweichenden Ausführungsform auch einzeln eingesetzt werden können.
Für das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist ein im Wesentlichen entsprechend 3 gestalteter Schraubenförderer 1 in einen Reaktor integriert. In diesem Fall erstreckt sich durch die Seele 7 eine Dosierschnecke 46, über die Schüttgut aus einem Behälter, der austragseitig des Schraubenförderers 1 angeordnet ist, durch den Innenraum 36 und den Boden 38 in den Innenraum der Seele zugeführt werden kann. Von hier bewegt sich das Schüttgut infolge der Neigung der Seele 7 mit dem Winkel 8 an das linke untere Ende des Innenraumes der Seele 7, von wo das Schüttgut durch eine Öffnung 50 der Seele 7 in einem derart gebildeten Eintrittsbereich 15 in den Kanal 10 des Schraubenförderers 1 eintritt.
Vorzugsweise ist das Innere der Seele 7 in diesem Fall als beheizter Drehrohrofen 47 ausgebildet, so dass im Inneren der Seele 7 eine primäre Reaktion des Schüttgutes erfolgen kann und bei der Förderung des Schüttguts durch den Schraubenförderer 1 eine sekundäre Reaktion erfolgen kann. Die Ausführungsform gemäß 4 zeichnet sich infolge der radial ineinander geschachtelten Anordnung der Dosierschnecke 46 mit dem Schraubenförderer 1 durch einen guten thermischen Wirkungsgrad aus. Andererseits ergibt sich eine besonders kompakte Gestaltung, für welche unter Umständen die Anordnung sämtlicher Zuführkanäle und Abführkanäle für die reagierenden Medien auf einer Seite des Reaktors 2, hier der Austrittsseite des Schraubenförderers 1, erfolgen kann.
Während für das Ausführungsbeispiel des Reaktors 2 gemäß 4 der Schraubenförderer radial außen liegend von dem Drehrohrofen angeordnet ist, ist für umgekehrte radiale Schachtelung für das Ausführungsbeispiel gemäß 5 ein beheizter Drehrohrofen 47 radial außen liegend von dem Schraubenförderer 1 angeordnet. Der Drehrohrofen 47 einerseits und Schraubenförderer 1 andererseits sind koaxial zu der Längsachse 5-5 angeordnet, wobei die Förderrichtungen von Drehrohrofen 47 und Schraubenförderer 1 zueinander entgegengesetzt sind. In dem Eintrittsbereich 48 des Drehrohrofens 47, welcher sich im dargestellten Ausführungsbeispiel auf derselben axialen Erstreckung befindet wie der Austrittsbereich 18 des Schraubenförderers 1, wird dem Drehrohrofen 47 durch eine radial außen liegend von dem Schraubenförderer 1 angeordnete Einfuhröffnung mittels einer Dosierschnecke 46 Schüttgut 16 zugeführt, welches sich entlang des Drehrohrofens 47 gemäß 5 nach links bewegt. Am linken unteren Ende des Drehrohrofens 47 tritt das Schüttgut dann in dem Eintrittsbereich 15 in den Schraubenförderer 1 ein.
Vorzugsweise erfüllt der Schraubenförderer 1 zwei Funktionen, nämlich einerseits die Ausbringung von reagiertem Schüttgut 16 aus einem Drehofen und andererseits die in den Schraubenförderer 1 integrierte Sekundärdegradation. Für die dargestellten Ausführungsformen können der Schraubenförderer 1 und der Drehrohrofen 47 mit gleichen oder unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten betrieben werden. Auch möglich ist ein Betrieb des Drehrohrofens 47 mit einer Drehzahl für ruhenden Schraubenförderer 1 und umgekehrt. Möglich ist auch, dass in einem Reaktor abweichend zu den dargestellten koaxialen Anordnungen von Schraubenförderer 1 und Drehrohrofen 47 der Schraubenförderer 1 und der Drehrohrofen 47 unterschiedliche Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen 9 besitzen. In eine Reaktionszone des Drehrohrofens 47 kann eine zusätzliche Vergasungsmittelleitung einmünden, mit der zusätzliches Vergasungsmittel wie beispielsweise Luft, Wasserstoff, Kohlendioxyd oder eine Kombination davon in die Reaktionszone geleitet werden kann. Auch kann eine Feststoffleitung in den Drehrohrofen 47 einmünden, über die weitere Feststoffe wie beispielsweise Katalysatoren und/oder Promotoren eingebracht werden können zur weiteren Optimierung des Vergasungsprozesses.
Hinsichtlich weiterer Details des Reaktors 2 zusätzlich zu den in der vorliegenden Anmeldung näher beschriebenen Ausgestaltungen wird auf die Patentanmeldung DE 10 2006 013 617 A1 der Anmelderin verwiesen, die zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Bei dem Schüttgut handelt es sich beispielsweise um eine Biomasse aus nachwachsenden Rohstoffen, beispielsweise Mais, Kirschkerne, Spelzen oder Stroh. Weiterhin ist der Einsatz von Torf, Holzkohle, Klär- und Faulschlämmen, tierischen Abfällen wie beispielsweise Tiermehl als Schüttgut 16 möglich. Als Beimengung können in gewissen Mengen auch pflanzliche Öle, tierische Fette und Industrieöle und -fette verwendet werden. Bei Einsatz eines Drehrohrofens 47 finden vorzugsweise Temperaturen von 700°C bis 950°C Einsatz. In dem Reaktor 2 kann eine Pyrolyse erfolgen, bei der sich verschiedene gasförmige und kondensierbare Stoffe und ein festes im Wesentlichen aus Kohlenstoff bestehendes Pyrolysat bilden. Es versteht sich, dass die Vergasung unterstöchiometrisch erfolgt. Durch die Pyrolyse wird das Schüttgut, beispielsweise die Biomasse, in Festbrennstoffe umgewandelt, die einen so großen Heizwert besitzen können, dass sie wirtschaftlich verwertet werden können. Über einen separaten Antrieb mit unterschiedlichen Antriebsbedingungen für den Drehrohrofen 47 und den Schraubenförderer 1 ist es möglich, die Verweilzeit des Schüttguts 16 in dem Drehrohrofen 47 individuell zu gestalten. Ansonsten kann die Verweilzeit über die Geometrie und die gemeinsame Drehzahl eingestellt werden. Die Pyrolyse wird vorzugsweise in dem Drehrohrofen 47 durchgeführt, was außerhalb oder innerhalb der Seele 7 des Reaktors 2 erfolgen kann. Der Drehrohrofen 47 stellt in diesem Fall insbesondere einen Eintrittsbehälter 19 dar.
Während in den Figuren vorrangig ein Gegenstrom von Schüttgut und Gas beschrieben ist, findet die Erfindung auch Anwendung für eine Durchströmung im Gleichstrom. Bei dem mit dem Schüttgut reagierenden Gas kann es sich um ein extern bereitgestelltes und durch den Reaktor hindurchgeleitetes Gas handeln. Ebenfalls möglich ist, dass zumindest ein Teil des Gases durch Reaktion im Reaktor 2 gebildet wird.
Die 6 bis 9 geben Auslegungshilfen für die Dimensionierung des erfindungsgemäßen Reaktors 2 bzw. des Schraubenförderers 1. Hierbei ist in den 6 bis 9 der Winkel 8 als Winkel α dargestellt. Bezeichnet d den Außendurchmesser der Seele 7, D den Innendurchmesser des Gehäuses 3 und a die lichte radiale Abmessung des Kanals 10, so sollte die Gangbreite b vorzugsweise
wobei gelten sollte
Für die maximale Förderleistung ergibt sich
Für die überschlägige Ermittlung der Austragsleistung bzw. Förderleistung L im Austrag gelten die folgenden überschlägigen Abhängigkeiten:
Für das maximale Füllvolumen in einem Gang gilt: V = V1 – V2,wobei V₁ das Schüttvolumen in dem Gehäuse bzw. dem Hüllrohr bezeichnet, während V₂ das versperrte Volumen des Innenrohrs bezeichnet. Näherungsweise gilt für ein schräg stehendes, mit einem Fluid gefülltes Rohr:
wobei φ eine Funktion der Länge des Rohres l ist und zwar derart, dass gilt:
mit r als Radius und h als Höhe des Segments unter der Voraussetzung, dass gilt:
Für die Volumina gilt:
Hierbei wird näherungsweise die Schüttung als Fluid angenommen. Aufgrund der Trägheit in dem reibungsbehafteten Fluid kommt es im Querschnitt zu einer Rückströmung, so dass ohne Einfluss von Schüttgutparametern die Förderleistung um einen unbekannten Faktor 0 < k₁ < 1 vermindert werden muss. Aufgrund der unbekannten Schüttguteigenschaften stellt sich gegenüber einer Flüssigkeit, für die das oben Gesagte gelten mag, keine horizontale Schüttgutoberfläche ein, so dass die Förderleistung um einen weiteren unbekannten Faktor 0 < k₂ < 1 vermindert werden muss. Alternativ kann von einem höheren Schüttgutwinkel β ausgegangen werden, so das sich bei Vernachlässigung des Fehlers höherer Ordnung das Schüttgutvolumen V' mit α' = α + β berechnet. Allerdings ist auch zu berücksichtigen, dass aufgrund der Schüttguteigenschaften die Schüttung über die mittlere Achse hinaus steht und somit sich das Schüttgutvolumen um einen unbekannten Faktor 1 < k₃ < 1,2 erhöht, wobei 1,2 einen Schätzwert darstellt.
Für den Fall, dass gemäß 3 und 8 eine Seele 7 mit einer Ausnehmung 39 Einsatz findet, stellt sich abhängig von dem Abstand c, d. h. dem Überstand des Fortsatzes 35, ein Füllpegel des Fortsatzes 35 mindestens bis zur unteren Kante des Austragrohres ein. Nimmt man eine Flüssigkeit als gefördertes Fluid an, so stellt die Konfiguration in den Positionen, in denen die Öffnung im Austragsrohr vollständig unter dem Füllpegel im Austragsrohr ist, einen Siphon dar. Geometrisch betrachtet ist das über einen Winkel von
ψ = 2π – 2γ – χ als ”Öffnungswinkel des freien Abschnitts” gegeben.
Für χ gilt:
In dem Fall, dass das Fluid ein Schüttgut ist, ist der Ausflussquerschnitt als versperrt anzunehmen, wenn die Austragungsgeometrie einen Siphon darstellt. Des Weiteren ist der Schüttgutwinkel β zu berücksichtigen. Für kleine β kann α durch α' wie zuvor erläutert ersetzt werden. Der Ausfluss kann unter Vernachlässigung des Fließwiderstands dann anhand des Öffnungsintervalls zu
angenommen werden.
Kommt hingegen gemäß 2 und 9 eine spaltartige Verengung, beispielsweise mit einer kreisringförmigen Austrittsöffnung 21, zum Einsatz, erhöht sich in diesem Bereich zum einen die Reibung und zum anderen der Ausströmwinkel. Die Reibung kann mit einem Faktor 0 < k₅ < 1 berücksichtigt werden. Der Ausströmwinkel verändert sich entsprechend
wobei b über dem Umlauf variabel ist, d. h. vom Maximum bis zur Dicke der Endscheibe. Des Weiteren muss mit einem Faktor k₆:½ < k₆ < l berücksichtigt werden, dass bei einem kleineren Austrittsquerschnitt, der Flächenmittelpunkt des repräsentativen Austrittsquerschnitts nach oben wandert und somit den Schüttwinkel weiter vermindert.

1: Schraubenförderer
2: Reaktor
3: Gehäuse
4: Mantelfläche
5: Längsachse
6: Förderschnecke
7: Seele
8: Winkel
9: Horizontale
10: Kanal
11: Querschnitt
12: Mantelfläche
13: Unterseite
14: Oberseite
15: Eintrittsbereich
16: Schüttgut
17: Förderrichtung
18: Austrittsbereich
19: Eintrittsbehälter
20: Eintrittsöffnung
21: Austrittsöffnung
22: Schüttkegel
23: Querschnitt
24: Teilquerschnitt
25: Teilquerschnitt
26: Teilkanal
27: Gas
28: Zuführkanal
29: Austrittsbehälter
30: Abführkanal
31: Zuführkanal
32: Abführkanal
33: Stauelement
34: Stirnseite
35: Fortsatz
36: Innenraum
37: Austrittsöffnung
38: Boden
39: Ausnehmung
40: Kontur
41: Stauelement
42: Länge
43: Höhe
44: Austrittskante
45: Stauelement
46: Dosierschnecke
47: Drehrohrofen
48: Eintrittsbereich
49: Hohlkörper
50: Öffnung

Claims

Reaktor (2), a) in dem ein Schüttgut (16) mit einem archimedischen Schraubenförderer (1) gefördert wird, der aa) eine spiralförmige Förderschnecke (6), ab) ein radial außenliegend fest mit der Förderschnecke (6) verbundenes und mit der Förderschnecke (6) verdrehtes Gehäuse (4) sowie ac) eine radial innenliegend von der Förderschnecke (6) angeordnete Seele (7) aufweist, ad) wobei zwischen Förderschnecke (6), Gehäuse (4) und Seele (7) ein spiralförmiger gasdichter Kanal (10) gebildet ist, und b) in dem ein Gas (27) den spiralförmigen Kanal (10), insbesondere im Gleichstrom zu der Förderrichtung des Schüttguts (16), durchströmt und mit diesem reagiert, dadurch gekennzeichnet, dass c) im Austrittsbereich (18) des archimedischen Schraubenförderers (1) ein Stauelement (33; 41; 45) vorgesehen ist zur Bildung eines Rückstaus des Schüttguts (16).
Reaktor (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauelement (33) mit einer Austrittsöffnung (21) gebildet ist, welche einen Austrittsquerschnitt besitzt, der kleiner ist als der wirksame Förderquerschnitt des archimedischen Schraubenförderers (1).
Reaktor (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittsquerschnitt von mindestens einer Öffnung der ansonsten geschlossenen Stirnseite (34) des Gehäuses (4) gebildet ist.
Reaktor (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Stauelements (41) die Seele (7) im Austrittsbereich (18) als Hohlkörper (49) mit einem Innenraum (36) ausgebildet ist und eine Ausnehmung (39) einen Übertrittsquerschnitt von einem Endbereichs des Kanals (10) zu dem Innenraum (36) bildet.
Reaktor (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (49) einen den archimedischen Schraubenförderer (1) fortsetzenden rohrförmigen Fortsatz (35) besitzt, welcher gegenüber der Horizontalen (9) in Förderrichtung (17) nach oben geneigt ist.
Reaktor (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehrohrofen (47) und der archimedische Schaubenförderer (1) ineinander verschachtelt angeordnet sind.
Reaktor (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehrohrofen (47) und der archimedische Schaubenförderer (1) koaxial zueinander angeordnet sind.
Reaktor (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehrohrofen (47) in der Seele (7) des archimedischen Schaubenförderer (1) ausgebildet ist.
Reaktor (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der archimedische Schaubenförderer (1) radial innenliegend von dem Drehrohrofen (47) angeordnet ist.