DE202008016199U1

DE202008016199U1 - Device for gasifying carbonaceous substances

Info

Publication number: DE202008016199U1
Application number: DE200820016199
Authority: DE
Original assignee: Pertl, Johann Sebastian
Current assignee: PERTL, JOHANN SEBASTIAN, DE
Priority date: 2008-12-06
Filing date: 2008-12-06
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2018-12-07

Abstract

Vorrichtung zur autothermen Vergasung festen, kohlenstoffhaltigen Vergasungsguts mit einem Vergaserkörper, in den das Vergasungsgut mit ringfömigem Querschnitt durch eine Öffnung von unten und das Vergasungsmittel im Bodenbereich des Vergaserkörpers so eingebracht werden, dass sowohl das Vergasungsmittel als auch entstehendes Produktgas und das Vergasungsgut entgegen der Schwerkraft nach oben strömen, wobei das Produktgas den Vergaserkörper oben verlässt, dadurch gekennzeichnet dass der ringförmige Querschnitt des Vergasungsguts sowohl von außen als auch von innen und mit Abstand von einer Wandung des Vergaserkörpers (5) mit Vergasungsmittel beaufschlagt ist, und dass der Vergaserkörper (5) im Bereich von Reaktionszonen (8, 9) einen sich nach oben erweiternden Querschnitt aufweist.contraption for the autothermal gasification of solid, carbon-containing gasification product with a carburetor body, in which the gasification with ringfömigem cross section through an opening of below and the gasification agent in the bottom area of the carburetor body so be introduced that both the gasification agent as well as arising Product gas and gasification upwards against gravity flow, wherein the product gas the carburetor body leaves at the top, characterized in that the annular Cross-section of the gasification material both from the outside and from the inside and at a distance from a wall of the carburetor body (5) is acted upon with gasification agent, and that the carburetor body (5) in the region of reaction zones (8, 9) an upwardly widening Cross section has.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur autothermen Vergasung von Festbrennstoffen im Gleichstromverfahren in einem Festbettvergaser mit aufsteigendem Stoffstrom. Bei der autothermen Vergasung von Festbrennstoffen im Gleichstromverfahren wird der Brennstoff zunächst unvollständig verbrannt. Dabei entstehen Koks und Wärme sowie Schwelgase, die unter anderem Wasserdampf und Kohlendioxid enthalten. Danach wird der Koks aus dem Bereich mit Sauerstoffzufuhr geschoben und wird im heißen Zustand von Brenngasen durchströmt. Dabei wird die Oxidation aus der Verbrennungszone zum Teil umgekehrt, die Brenngase werden am Koks unter Aufnahme von Wärme reduziert. Dabei entstehen unter anderem die gewünschten Bestandteile Wasserstoff, Kohlenmonoxid und geringe Mengen Methan als brennbare Bestandteile des Produktgases.The The invention relates to a device for the autothermal gasification of Solid fuels in the DC process in a fixed-bed gasifier with ascending stream. In the autothermal gasification of Solid fuel in the DC process is the fuel first incompletely burned. This creates coke and heat and smoldering gases, which include water vapor and carbon dioxide contain. Thereafter, the coke is removed from the area with oxygen supply pushed and is traversed in the hot state of fuel gases. The oxidation from the combustion zone is partially reversed, the fuel gases are reduced by coke while absorbing heat. there Among other things, the desired components hydrogen, Carbon monoxide and small amounts of methane as combustible components of the product gas.

Bei bekannten aufsteigenden Gleichstromverfahren mit ringförmigen Querschnitten des Vergasungsguts wird das Vergasungsgut von einer Schnecke im Reaktorraum nach oben transportiert, es erfolgt keine Füllstandsregelung, es wird Asche mit Koks ausbefördert, das Vergasungsgut im Reaktor im Kreislauf geführt und dabei frisches Vergasungsgut mit recycliertem vermischt. Die DE 693 07 572 T2 beschreibt einen solchen Vergaser mit aufsteigendem Stoffstrom und ringförmigem Querschnitt.In known ascending DC method with annular cross-sections of the gasification material is transported by a screw in the reactor chamber upwards, there is no level control, it is discharged ash with coke, the gasified in the reactor recycled and thereby mixed fresh gasified with recycled. The DE 693 07 572 T2 describes such a carburetor with ascending flow and annular cross-section.

Die bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, dass für deren Bau große Mengen an Feuerfestmaterialien notwendig sind, dass sie der Hitze ausgesetzte Lagerstellen haben, und dass deren Einbauten Wärme abführen. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass weniger Hitze als vielmehr Vergasungsmittel, das zuverlässig mit allem austretendem Pyrolysegas vermischt wird, die bei der Pyrolyse zwangsläufig entstehenden Teere in andere Stoffe umwandelt. Hierzu ist ausreichend trockenes und in der Körnung definiertes Vergasungsgut mit wenigen Feinanteilen notwendig. Der im Vergasungsmittel enthaltene Sauerstoff darf nicht der Verbrennung von Holzkohle zugeführt werden. Der vorteilhafte Reaktionsablauf Pyrolyse-Oxidation-Reduktion kann nur mit kohärentem Vergasungsgutstrom, bei dem die Partikel sich mit der gleichen Geschwindigkeit nebeneinander her bewegen, ohne Vermischung mit recycliertem Material für alle Teile des Vergasungsguts gewährleistet werden. Vorrichtungen mit vollem Vergasungsgutquerschnitt arbeiten in geringen Anlagegrößen zufriedenstellend, jedoch kann sich bei größeren Querschnitten in der Oxidationszone ein Kern mit unzureichender Sauerstoffversorgung bilden. In Vergasungsgut mit großen Hohlräumen kann sich zwar das Vergasungsmittel gut verteilen, jedoch verbrennt damit der Sauerstoff des Vergasungsmittels an der außen entstehenden Holzkohle anstatt weiter oben austretende Pyrolysegase oxidieren zu können.The known devices have the disadvantage that for their Construction large quantities of refractory materials are necessary that they have heat-exposed bearings, and that their internals Dissipate heat. It has been shown in practice that less heat than gasification agent that is reliable is mixed with all pyrolysis gas exiting, which inevitably during pyrolysis resulting tars converted into other substances. This is sufficient dry and in the grain defined gasification necessary with a few fines. The contained in the gasification agent Oxygen must not be added to the burning of charcoal become. The advantageous reaction sequence pyrolysis-oxidation-reduction can only work with coherent gasification, in which the particles moving side by side at the same speed without mixing with recycled material for all parts be ensured of the gasification. devices with full Vergasungsgutquerschnitt work satisfactorily in small plant sizes, however, larger sections may occur in the oxidation zone is a core with insufficient oxygen supply form. In gasification with large cavities Although the gasification agent can spread well, but burns so that the oxygen of the gasifying agent on the outside resulting charcoal instead of further up pyrolysis gases to oxidize.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, die die sich gut für verschiedene Anlagengrößen eignen und bei denen die vollständige Oxidation des entstehenden Pyrolysegases gerade auch in größeren Anlagen sichergestellt ist.Of the Invention is the object of a device of the to develop the type described above, which are good for different plant sizes are suitable and in which the complete oxidation of the resulting pyrolysis gas especially in larger systems is.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1, gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The The object is solved by the features of claim 1 advantageous embodiments emerge from the dependent Claims.

Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und aus der beigefügten Zeichnung.advantages The invention will become apparent from the description and from the attached Drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Vergasers. 1 a schematic representation of a carburetor according to the invention.

Der Verfahrensablauf ist in der vertikalen Richtung aufwärts gewählt, das heißt unten wird das Brennmaterial bzw. das Vergasungsgut eingeschoben, das Vergasungsmittel (z. B. Luft) nahe der Brennmaterialzufuhr eingedüst und das Produktgas am oberen Ende des Vergasers entnommen. Der Querschnitt des Vergasungsguts wird bis zur Zufuhr des Vergasungsmittels ringförmig gewählt, damit der so entstehende rohrartige Hohlkörper des zugeführten Vergasungsguts von außen und von seiner Innenseite her mit Vergasungsmittel beaufschlagt werden kann. So wird eine gleichmäßige Verteilung des Vergasungsmittels auf alles entstehende Pyrolysegas erreicht.Of the Procedure is upward in the vertical direction chosen, that is below, the fuel or the gasification material inserted, the gasification agent (eg. Air) near the fuel feed and the product gas at taken from the top of the carburetor. The cross-section of the gasification product is chosen annular until the supply of the gasification agent, so that the resulting tubular hollow body of the supplied Gasification from the outside and from the inside can be acted upon with gasification agent. So is a uniform Distribution of the gasification agent on all pyrolysis gas reached.

Weiterhin ist die Gestalt der als Düsen eingesetzten Rohre 10 und des Vergaserkörpers 5 so gewählt, dass diese nicht mit heißen Gasen oder Material in Berührung kommen, sondern durch ein Koksbett isoliert sind. Die Rohre 10 ragen dazu schräg von außen nach innen und von unten nach oben ein, damit einerseits das isolierende Koksbett entsteht und andererseits die Strömung des Vergasungsguts wenig behindert wird. Ein Winkel gegen die Vertikale im Bereich von 20 Grad für ein Rechteckrohr bis 60 Grad für ovale oder allgemein strömungsgünstige Rohrformen hat sich als vorteilhaft erwiesen. Die Rohre 10 sind hinsichtlich ihrer Länge und ihres Durchmessers einstellbar bzw. auswechselbar. Vor allem wird ein Kompromiss zwischen geringer Verstopfungsneigung einerseits und geringer Kontaktfläche zu reagierendem Bettmaterial andererseits erreicht. Der Vergaserkörper 5 hat vor allem im Bereich der Reaktionszonen 8, 9 eine sich nach oben stetig erweiternde Form, damit unten an den Düsen ein kleiner Querschnitt und weiter oben genug Platz für sich ausbreitende Reaktionszonen entsteht. Die zurück geneigten Wandungen verhindern außerdem einen Stau des Vergasungsguts.Furthermore, the shape of the tubes used as nozzles 10 and the carburetor body 5 chosen so that they do not come into contact with hot gases or material, but are isolated by a coke bed. The pipes 10 project obliquely from outside to inside and from bottom to top, so that on the one hand, the insulating coke bed is formed and on the other hand, the flow of the gasification is little impeded. An angle against the vertical in the range of 20 degrees for a rectangular tube up to 60 degrees for oval or generally aerodynamic tube shapes has proved to be advantageous. The pipes 10 are adjustable or replaceable in terms of their length and diameter. Above all, a compromise between low tendency to blockage on the one hand and low contact surface to reacting bed material on the other hand is achieved. The carburetor body 5 especially in the field of reaction zones 8th . 9 an upwardly steadily expanding shape, so that at the bottom of the nozzles a small cross-section and further up there is enough space for propagating reaction zones. The inclined back walls also prevent congestion of the gasification.

Allein die äußeren Rohre 10 für das Vergasungsmittel und die Einbringvorrichtung 12 auf dem Rohreinsatz 15 der Hohlwelle 14 der Zufuhrschnecke 17 kommen mit ihrem oberen Ende mit heißen Gasen in Kontakt. Diese Teile können zumindest oberseits aus hitzebeständigem Material bestehen oder als Verschleißteil austauschbar sein. Die Rohre 10 sind axial verschiebbar. Dadurch können sie der Fließfähigkeit des Vergasungsguts entsprechend ausgezogen oder eingeschoben werden, um die Breite des Kreisrings kleinstmöglich zu halten und Verstopfungen unter den Düsen zu vermeiden. Der Prozess wird komplett in der Kammer eines einteiligen Gefäßes, dem Vergaserkörper 5 abgewickelt, wodurch ein einfacher Aufbau ermöglicht wird.Alone the outer tubes 10 for the gasification agent and the introduction device 12 on the tube insert 15 the hollow shaft 14 the feed screw 17 come into contact with their upper end with hot gases. These parts can be at least on the top of heat-resistant material or be exchangeable as a wear part. The pipes 10 are axially displaceable. As a result, they can be pulled or pushed in accordance with the flowability of the gasification material in order to minimize the width of the annulus and to avoid blockages under the nozzles. The process is completely in the chamber of a one-piece vessel, the carburetor body 5 unwound, whereby a simple structure is made possible.

Das Gefäß 5 hat eine sich nach oben erweiternde Form, die den im Betrieb entstehenden Reaktionszonen 8, 9 unter Einhaltung eines Abstandes für die Koksisolierung 7 angepasst ist und Verstopfungen vermeidet.The container 5 has an upwardly expanding shape, the reaction zones arising during operation 8th . 9 while maintaining a distance for the coking insulation 7 is adjusted and avoids blockages.

Eine Füllstandsmessung 4 regelt die Vergasungsgutzufuhr. Eine Rütteleinrichtung 6 verhindert, von den Messergebnissen der Füllstandsmessung gesteuert, Hohlraumbildung. Hierzu wird die Rütteleinrichtung betätigt, wenn für längere Zeit kein sinkender Füllstand erkannt wird.A level measurement 4 regulates the gasification feed. A vibrating device 6 prevents cavitation, controlled by the measurement results of the level measurement. For this purpose, the vibrator is actuated when no sinking level is detected for a long time.

Eine mit Fliehkräften arbeitende Partikelrückführungseinrichtung 2 lässt Flugasche aus dem Vergaserkörper mit dem Produktgasstrom entweichen und führt mitgerissenen Koks wieder dem Koksbett zu. Der Rotor 2 versetzt einen durch eine Trennvorrichtung 3 abgegrenzten Teil des Produktgases in Rotation, so dass nur langsam sinkende mitgerissene Partikel mit dem Gasstrom durch die Austrittsöffnung gelangen, die konzentrisch zur Rotationsachse des Gases angeordnet ist und in einen Anschlussstutzen 1 mündet.A centrifugal forces particle recirculation device 2 lets fly ash escape from the carburetor body with the product gas stream and returns entrained coke back to the coke bed. The rotor 2 puts you through a separator 3 delimited part of the product gas in rotation, so that only slowly sinking entrained particles with the gas flow pass through the outlet opening, which is arranged concentrically to the axis of rotation of the gas and into a connecting piece 1 empties.

Gröbere, schnell sinkende Partikel werden zur Kammerwand geschleudert und sinken dort zurück zum Koksbett 7. Die Trenneinrichtung 3 verhindert, dass Bettmaterial aus dem Koksbett aufgewirbelt wird. Sie kann vorzugsweise aus einer Platte oder einem Gitter bestehen und zeichnet sich dann dadurch aus, dass in der Mitte und am Rand eine oder mehrere Durchtrittsöffungen für das Gas-Partikelgemisch existieren, oder sich ein Spalt zwischen Trenneinrichtung 3 und der Kammerwand befindet, durch den bzw. durch die die rückzuführenden Partikel von dem abgetrennten Raum zur Koksschüttung gelangen. Die Drehgeschwindigkeit der Rotation ist regulierbar, um einerseits Koks wieder dem Koksbett zuzuführen, und um andererseits zu verhindern, dass sich weitgehend entkohlte Asche in der Kammer ansammelt und die Reduktion behindert.Coarser, rapidly sinking particles are thrown to the chamber wall and sink back to the coke bed 7 , The separator 3 Prevents bedding material from being whirled up from the coke bed. It may preferably consist of a plate or a grid and is then characterized by the fact that in the middle and at the edge of one or more passage openings exist for the gas-particle mixture, or a gap between the separator 3 and the chamber wall through which the particles to be recycled pass from the separated space to the coke bed. The rotational speed of the rotation is adjustable to, on the one hand, recycle coke back to the coke bed and, on the other hand, to prevent largely decarburized ash from accumulating in the chamber and obstructing the reduction.

Das Verfahren weist durch die vertikale Aufwärtsbewegung den Vorteil auf, dass sich der entstehende Koks auch nach strukturellem Zerfall nicht verdichtet, sondern vielmehr durch den Gasstrom gelockert wird und somit durchgängig bleibt. Staubfeine Koks- und Aschepartikel werden durch den Gasstrom im Koksbett nach oben getragen. Blockaden durch Verdichtungen werden so bereits in der Entstehung durch Hebevorgänge aufgelöst.The Method has by the vertical upward movement of the Advantage that the resulting coke also after structural Decay not compressed, but rather loosened by the gas flow and thus remains consistent. Dusty coke and Ash particles are carried upwards by the gas flow in the coke bed. Blockages caused by densification are already being developed resolved by lifting operations.

Während bei absteigenden Verfahren der Abstand zwischen den Düsen für Vergasungsmittel und dem Rost genauer Abstimmung mit dem jeweiligen Brenngut insofern bedarf, als dass ein zu großer Abstand Verstopfung verursachen kann und ein zu kleiner Abstand die Reduktion noch vor dem Erreichen des Boudouardischen Gleichgewichts abbricht, ist die Länge der Reaktionsstrecke bei dem vorliegenden Vergaser nicht durch die Gefahr von Verstopfung begrenzt und kann mit reichlichen Reserven gewählt werden. Für Holzhackschnitzel mit Kantenlängen von max. 30 mm als Vergasungsgut konnte durch Sondierung durch eines der Rohre festgestellt werden, dass nach 30 cm Reaktionsstrecke keine Abkühlung der Gase durch Reduktion mehr feststellbar ist.While for descending procedures, the distance between the nozzles for gasification agent and the rust fine tuning with the respective kiln needs insofar as that too large a distance Can cause blockage and too small a distance the reduction before the Boudouard equilibrium is reached the length of the reaction path in the present carburetor not limited by the risk of constipation and can be ample Reserves are chosen. For woodchips with edge lengths of max. 30 mm as gasification could by Probing by one of the tubes can be found that after 30 cm reaction path no cooling of the gases by reduction is more noticeable.

Die Gestaltung erlaubt den Bau weitgehend aus Standardmaterialien, z. B. St37. Die Düsen 10 und die Einbringungsvorrichtung 12 auf dem Zentralrohr 14 für das Vergasungsmittel sind als Verschleißteile auswechselbar oder zumindest deren obere Enden hitzebeständig. Die Öffnung der jeweiligen Düsen kann so gewählt werden, dass zwar kaum Vergasungsgutteile, aber entstehende Schlacke als Granulat ausfallen kann. Die Herstellung ist unkompliziert mit geringem Aufwand möglich.The design allows the construction largely of standard materials, eg. Eg St37. The nozzles 10 and the delivery device 12 on the central tube 14 for the gasification agent are exchangeable as wear parts or at least the upper ends heat resistant. The opening of the respective nozzles can be chosen so that, although hardly gasification goods, but slag can be formed as granules. The production is uncomplicated with little effort possible.

Die Beaufschlagung des ringförmigen Vergasungsgutquerschnitts mit Vergasungsmittel von außen und von innen ermöglicht die Vergrößerung der Vorrichtung, wobei die Behandlung allen austretenden Pyrolysegases mit Vergasungsmittel gewährleistet ist, weil die Wegstrecken des Vergasungsmittels bis zum jeweils entferntesten Vergasungsgutpartikel kurz gehalten werden können. Das Fehlen von Einbauten, die Wärme noch vor der Reduktion der Oxidationsgase abführen könnten, und das isolierende Koksbett 7 verhindern kühlere Stellen und ermöglichen erhöhte Temperaturen, die ebenfalls der Teerumwandlung dienen.The admission of the annular Vergasungsgutquerschnitts with gasifying agent from the outside and from the inside allows the enlargement of the device, the treatment is guaranteed all pyrolysis gas exiting with gasification agent, because the distances of the gasification agent can be kept short to the most distant Vergasungsgutpartikel. The lack of internals that could dissipate heat even before the reduction of the oxidizing gases, and the insulating coke bed 7 prevent cooler spots and allow increased temperatures, which also serve to tar conversion.

Die Einbauten im Gassammelraum 16 sind den Temperaturen nach der Reduktion mit maximal 550°C ausgesetzt und können somit auch aus Standardmaterialien bestehen. Die Einfachheit im Aufbau ermöglicht den Aufbau der Vorrichtung auf geringer Standfläche und macht die Vorrichtung leicht transportierbar.The internals in the gas collection room 16 are exposed to the temperatures after reduction with a maximum of 550 ° C and can therefore also consist of standard materials. The simplicity of construction allows the construction of the device on a small footprint and makes the device easy to transport.

Der Festbettvergaser besteht im wesentlichen aus einer sich nach oben erweiternden, oben geschlossenen Kammer 5, mit einem Produktgasanschluss 1, Rohren 10 als Düsen für Vergasungsmittel, einer Partikelrückführeinrichtung 2 und einer Füllstandsmesseinrichtung 4. In der Kammer entstehen im Betrieb unterschiedliche Reaktionszonen, nämlich im Bereich der Düsen 10 und der Einbringvorrichtung 12 auf dem Zentralrohr 14 eine Oxidationszone 9, darüber eine Reduktionszone 8, und schließlich beide umgebend ein isolierendes Koksbett 7.The fixed bed gasifier consists in wesentli chen from an upwardly widening, closed top chamber 5 , with a product gas connection 1 , Pipes 10 as nozzles for gasification agent, a particle recycling device 2 and a level measuring device 4 , During operation, different reaction zones are created in the chamber, namely in the area of the nozzles 10 and the introduction device 12 on the central tube 14 an oxidation zone 9 , above it a reduction zone 8th , and finally both surrounding an insulating coke bed 7 ,

Zwischen Koksbett und Deckel entsteht durch die Füllstandsregelung und die Schwerkraft ein Produktgassammelraum 16. An der engeren Unterseite des Vergaserkörpers 5 sind an dessen Umfang verteilt angeordnete, in den Vergaserraum ragende Düsen bzw. Rohre 10 für das Vergasungsmittel vorgesehen. Unten am Reaktorgefäß 5 ist eine Öffnung 11 vorgesehen, durch die das Vergasungsgut in die Kammer gelangt. Die Kammer hat oben eine Öffnung, die mit einem Deckel verschlossen ist und durch die die Erstbefüllung mit Koks und die Entleerung im Störungsfall erfolgen kann.Between the coke bed and the lid, a product gas collection chamber is created by the level control and gravity 16 , At the narrower underside of the carburetor body 5 are arranged distributed on its circumference, projecting into the gas chamber nozzles or pipes 10 provided for the gasification agent. At the bottom of the reactor vessel 5 is an opening 11 provided, through which the gasification material enters the chamber. The chamber has an opening at the top, which is closed with a lid and through which the initial filling with coke and emptying in case of failure can take place.

Durch die Bodenöffnung 11 ragt ein Rohr 15 in den Vergaserraum, durch das Vergasungsmittel einströmt. Das Rohr 15 umgibt eine Hohlwelle 14, die die Zufuhrschnecke 17 trägt. Der Querschnitt des eingeschobenen Vergasungsguts ist dadurch ringförmig. Das obere Ende der Förderschnecke 17 und der Hohlwelle 14 sind mit ausreichend Abstand von der Vergasungsmittelzufuhr vorgesehen, um diese Teile von der Reaktionshitze fern zu halten.Through the bottom opening 11 a pipe protrudes 15 into the gasifier chamber through which gasification agent flows. The pipe 15 surrounds a hollow shaft 14 that the feed screw 17 wearing. The cross section of the inserted Vergasungsguts is characterized annular. The upper end of the screw conveyor 17 and the hollow shaft 14 are provided with sufficient clearance from the gasification agent supply to keep these parts away from the reaction heat.

Außen am Reaktor 5 ist eine Rüttelvorrichtung 6 vorgesehen die, vom Signal der Füllstandsmessung gesteuert, Hohlraumbildung verhindert.Outside at the reactor 5 is a vibrating device 6 provided that controlled by the signal of the level measurement, cavitation prevented.

Im Produktgassammelraum befindet sich eine Partikelrückführeinrichtung 2 und eine Trenneinrichtung 3. Die Zufuhrschnecke ist in einem Schacht 18, der entweder vieleckigen Querschnitt aufweist oder bevorzugt zylindrische Form mit innen abstehenden Rippen 13 in der Form aufweist, dass die Rippen als zur Zufuhrschnecke gegenläufige Spirale geformt sind. Diese Anordnung bewirkt nicht nur, dass das zu fördernde Material daran gehindert wird, sich im Schacht mit der Zufuhrschnecke zu drehen anstatt nach oben gefördert zu werden, sondern unterstützt die Förderung noch zusätzlich. Die Beschickung des Schachts kann beispielsweise durch Schwerkraft über Schächte oder zwangsweise durch Schnecken erfolgen. Schleusen oder Klappen im Beschickungsweg dienen nicht nur der Sicherstellung eines kontrollierten Vergasungsprozesses, sondern verhindern auch Rückbrand im Stillstand der Anlage.In the product gas collection room there is a particle recycling facility 2 and a separator 3 , The feed screw is in a shaft 18 which has either polygonal cross-section or preferably cylindrical shape with ribs projecting inside 13 in the form that the ribs are shaped as a spiral counter to the feed screw. This arrangement not only causes the material to be conveyed is prevented from rotating in the shaft with the feed screw instead of being conveyed upwards, but additionally supports the promotion. The loading of the shaft can be done for example by gravity through shafts or forcibly by snails. Sluices or flaps in the feed path not only serve to ensure a controlled gasification process, but also prevent burnback when the system is at a standstill.

Das Vergasungsgut wird von der Förderschnecke nach oben befördert und durch die Bodenöffnung 11 in die Kammer weiterbefördert. Dort wird es durch die herrschende Hitze pyrolysiert, alles austretende Pyrolysegas wird mit Vergasungsmittel aus den kreisförmig bzw. über den Umfang des Reaktors 5 verteilt angeordneten Rohren 10 von außen und aus dem einragenden, zentralen Rohr 15 behandelt und es entsteht neben Wärme und Oxidationsgasen Koks. Der entstandene Koks gelangt noch vor der vollständigen Verbrennung weiter aus der Oxidationszone 9 in die Reduktionszone 8, wo er als Reduktionsmittel für die bei der Oxidation entstehenden Gase dient. Die Oxidationswärme wird bei der Reduktion zum Teil aufgebraucht und dabei ein brennbares Gas erzeugt. Dieses Gas durchströmt noch den oberen Teil des Koksbettes 7, das auch als Puffer für An- und Abfahrbetrieb dient, den Produktgassammelraum, die Partikelrückführeinrichtung und schließlich den Gasanschlussstutzen 1.The gasification material is transported upwards by the auger and through the bottom opening 11 forwarded to the chamber. There it is pyrolyzed by the prevailing heat, all pyrolysis gas exiting with the gasification agent from the circular or over the circumference of the reactor 5 distributed pipes arranged 10 from the outside and from the projecting, central tube 15 treated and it arises in addition to heat and oxidizing gases coke. The resulting coke passes even before complete combustion from the oxidation zone 9 in the reduction zone 8th where it serves as a reducing agent for the gases produced during the oxidation. The heat of oxidation is partially used up during the reduction, producing a combustible gas. This gas still flows through the upper part of the coke bed 7 , which also serves as a buffer for start-up and shut-down, the product gas collection chamber, the particle recirculation device and finally the gas connection 1 ,

Die Vergasungsgutzufuhr wird durch das Signal der Füllstandsmesseinrichtung 4 geregelt. Außerdem wird das Signal verwendet, um die Rütteleinrichtung 6 zu steuern. Ein rotierender Körper 2 im Gassammelraum 16 versetzt einen durch eine Trenneinrichtung 3 abgetrennten Teil des mit Partikeln belasteten Produktgases in Rotation, so dass durch die entstehenden Fliehkräfte nur leicht fliegende Asche zum Zentrum der Rotation und somit durch den Gasanschlussstutzen aus der Kammer gelangt. Zunächst mitgerissener Koks wird zur Seitenwand und mit der Schwerkraft weiter zurück zum Koksbett befördert.The Vergasungsgutzufuhr is by the signal of the level measuring device 4 regulated. In addition, the signal is used to the vibrator 6 to control. A rotating body 2 in the gas collection room 16 offset one by a separator 3 Separated part of the loaded with particles product gas in rotation, so that passes through the centrifugal forces only slightly flying ash to the center of rotation and thus through the gas connection pipe from the chamber. Initially entrained coke is transported to the sidewall and with gravity further back to the coke bed.

Zusammen mit nachgeschalteten Gasaufbereitungsvorrichtungen kann ein für Wärmekraftmaschinen taugliches Gas erzeugt werden.Together with downstream gas treatment devices may be a for Heat engines suitable gas can be generated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 69307572 T2 [0002] - DE 69307572 T2 [0002]

Claims

Vorrichtung zur autothermen Vergasung festen, kohlenstoffhaltigen Vergasungsguts mit einem Vergaserkörper, in den das Vergasungsgut mit ringfömigem Querschnitt durch eine Öffnung von unten und das Vergasungsmittel im Bodenbereich des Vergaserkörpers so eingebracht werden, dass sowohl das Vergasungsmittel als auch entstehendes Produktgas und das Vergasungsgut entgegen der Schwerkraft nach oben strömen, wobei das Produktgas den Vergaserkörper oben verlässt, dadurch gekennzeichnet dass der ringförmige Querschnitt des Vergasungsguts sowohl von außen als auch von innen und mit Abstand von einer Wandung des Vergaserkörpers (5) mit Vergasungsmittel beaufschlagt ist, und dass der Vergaserkörper (5) im Bereich von Reaktionszonen (8, 9) einen sich nach oben erweiternden Querschnitt aufweist.Apparatus for the autothermal gasification of solid, carbon-containing Vergasungsguts with a carburetor body, in which the gasification material with ringfömigem cross section through an opening from below and the gasification agent in the bottom portion of the carburetor body are introduced so that both the gasification agent and the resulting product gas and the gasification against gravity upstream, wherein the product gas leaves the carburettor body at the top, characterized in that the annular cross section of the gasification material both from the outside and from the inside and at a distance from a wall of the carburetor body ( 5 ) is acted upon with gasification agent, and that the carburetor body ( 5 ) in the region of reaction zones ( 8th . 9 ) has an upwardly extending cross-section.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Betrieb ein isolierendes Koksbett zwischen den Reaktionszonen (8, 9) und der Wandung des Vergaserkörpers (5) ausbildet.Apparatus according to claim 1, characterized in that in operation an insulating coke bed between the reaction zones ( 8th . 9 ) and the wall of the carburetor body ( 5 ) trains.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergasungsgut die Reaktionszonen (8, 9) kohärent durchströmt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the gasification material, the reaction zones ( 8th . 9 ) flows through coherently.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Füllstansdmessung (4) die Vergasungsgutzufuhr regelt.Apparatus according to claim 1, characterized in that a Füllstansdmessung ( 4 ) controls the Vergasungsgutzufuhr.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Erschütterungen des Vergaserkörpers (5) eine Hohlraumbildung im Vergasungskörper (5) verhindern.Apparatus according to claim 1, characterized in that vibrations of the carburetor body ( 5 ) a cavitation in the gasification body ( 5 ) prevent.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schlacke durch Öffnungen (10, 15), durch die Vergasungsmittel einströmt, ausfällt.Apparatus according to claim 1, characterized in that slag through openings ( 10 . 15 ), through which gasification agent flows, precipitates.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaserkörper (5) oben geschlossenen ist, einen oberhalb des Vergasungsguts angeordneten Produktgassammelraum (16) und einen oberhalb des Produktgassammelraums (16) angebrachten Produktgasanschluss (1) aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the carburetor body ( 5 ) is closed above, arranged above the gasification product gas collecting space ( 16 ) and one above the product gas collection room ( 16 ) mounted product gas connection ( 1 ) having.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Rohre (10, 15), durch die Vergasungsmittel eingebracht wird, auswechselbar sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that pipes ( 10 . 15 ), is introduced by the gasification agent, are interchangeable.

Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Rohre (10, 15) Schlacke herausfallen kann.Device according to claim 8, characterized in that through the tubes ( 10 . 15 ) Slag can fall out.

Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (10, 15) eingeschoben und herausgezogen werden können.Device according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the tubes ( 10 . 15 ) can be inserted and pulled out.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–10, dadurch gekennzeichnet, dass für unterschiedliche Körnung des Vergasungsguts Rohre (10, 15) mit unterschiedlichen Öffnungen vorgesehen sind.Device according to one of claims 7-10, characterized in that for different grain size of the gasification gas pipes ( 10 . 15 ) are provided with different openings.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Aufsatz versehenes Zentralrohr (15) zur Einbringung von Vergasungsmittel an die Innenseite des ringförmigen Querschnitts des Vergasungsguts vorgesehen ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that a provided with an essay central tube ( 15 ) is provided for introducing gasification agent to the inside of the annular cross-section of the gasification.

Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralrohr (15) mit Aufsatz ohne Demontage anderer Teile nach unten ausgezogen und beides einzeln ausgewechselt werden kann.Apparatus according to claim 12, characterized in that the central tube ( 15 ) with attachment without dismantling other parts pulled down and both can be replaced individually.

Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Zentralrohrs (15) in seiner Längsrichtung einstellbar ist.Apparatus according to claim 12, characterized in that the position of the central tube ( 15 ) is adjustable in its longitudinal direction.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Füllstandsregelung eine Füllstandsmessvorrichtung (4) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that for level control, a level measuring device ( 4 ) is provided.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Partikelrückführeinrichtung (2) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that a particle recycling device ( 2 ) is provided.

Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelrückführeinrichtung (2) in ihrer Wirkung regulierbar ist.Apparatus according to claim 16, characterized in that the particle recycling device ( 2 ) is adjustable in their action.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen Vergasungsgut fördernden Mitteln (17) und Reaktionszonen (8, 9) besteht.Apparatus according to claim 1, characterized in that a distance between gasification material promoting means ( 17 ) and reaction zones ( 8th . 9 ) consists.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schacht, in dem sich eine Zufuhrschnecke (17) befindet, innen mit einer oder mehreren spiralig geformten Rippen (13) ausgestattet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that a shaft in which a feed screw ( 17 inside with one or more spirally-shaped ribs ( 13 ) Is provided.