EP0625562A1 - Process for gasification of solid substances and gasification reactor - Google Patents

Process for gasification of solid substances and gasification reactor Download PDF

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EP0625562A1
EP0625562A1 EP94107008A EP94107008A EP0625562A1 EP 0625562 A1 EP0625562 A1 EP 0625562A1 EP 94107008 A EP94107008 A EP 94107008A EP 94107008 A EP94107008 A EP 94107008A EP 0625562 A1 EP0625562 A1 EP 0625562A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
gas
fluidized bed
fluidizing
shaft
Prior art date
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Granted
Application number
EP94107008A
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German (de)
French (fr)
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EP0625562B1 (en
Inventor
Eberhardt Dr.-Ing. Weiss
Ingo Heerens
Wolfgang Schmidt
Winfried Brunner
Markus Dr.-Ing. Pröll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Original Assignee
Hugo Petersen Ges fur Verfahrenstechn Anlagenbau Mbh & Co KG
Wamsler Umwelttechnik GmbH
Hugo Petersen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hugo Petersen Ges fur Verfahrenstechn Anlagenbau Mbh & Co KG, Wamsler Umwelttechnik GmbH, Hugo Petersen GmbH filed Critical Hugo Petersen Ges fur Verfahrenstechn Anlagenbau Mbh & Co KG
Publication of EP0625562A1 publication Critical patent/EP0625562A1/en
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Publication of EP0625562B1 publication Critical patent/EP0625562B1/en
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    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
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    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0956—Air or oxygen enriched air

Definitions

  • the invention relates to a method for gasifying and burning solids, in particular residues, with the features of the preamble of claim 1 and a gasification reactor with the features of the preamble of claim 8.
  • the invention has for its object to provide a method and a gasification reactor of the type described in such a way that the duration of the gasification can be considerably shortened and the yield of the gasification can be optimized at the same time with a more compact design.
  • a method according to claim 1 serves to achieve this object.
  • a gasification reactor according to the invention is characterized by the features of claim 8.
  • solids that have fallen into the bed are not yet fully gasified or burned, are brought into suspension by means of the fluidizing and reaction gas in the fluidized bed formed according to the invention and are enveloped by gas on all sides.
  • the reaction gas which contains oxygen components, completely gasifies such solid components in a time that is many times shorter than the (short) degassing time, as if the solid components were in a solid bed or in the ash bed.
  • the gasification rate and the yield of gases is therefore significantly improved.
  • the gases produced are removed from the gasification reactor and burned in a separate combustion process to generate useful heat. Alternatively, they can at least partially be reintroduced into the shaft to support the degassing and gasification of the solids.
  • the unburned residual portions are of a negligible order. There are therefore no environmental problems because only ashes that are completely free of carbon and environmentally harmful components have to be disposed of.
  • the fluidizing space or a fluidized bed is formed in the shaft itself, namely in the ash bed.
  • the fluidizing chamber is formed separately below the shaft or next to it.
  • the shaft is separated from the fluidization chamber by a wall which can run horizontally and then form a partition, or can be formed vertically by a side wall of the shaft, in which case a passage is left for connecting the fluidization chamber which is divided into subspaces.
  • the gasification reactor shown in FIG. 1 has a vertical shaft 1 with an upper opening 3, through which 5 piece, carbon-containing solids such as wood, plastic, rubber, paper and textile waste and the like are introduced, for example by means of a cellular wheel sluice can.
  • the solids form a solid bed 7 in the upper part of the shaft 1 up to a support 9 in the form of a prism which can be pivoted about a pivot axis 11 is, and in the middle of its prismatic roof 13 has a rigid sheet metal plate 15, which serves to loosen the solid bed 7 and to close any gas channels formed in the bed during a pivoting movement of the prism 9 about the pivot axis 11.
  • the prism 9 forms constrictions 17, 19 on its two sides to the shaft inner walls 21, 23, so that when the prism oscillates, 13 solid particles are transported down through the constrictions 17, 19 into a chamber 25 in the shaft 1.
  • the gasification of the solid bed above the bottlenecks 17, 19 is promoted by supplying fresh air via nozzles 18, 20, in an amount that corresponds to a substoichiometric proportion of oxygen based on the amount of gas generated in the solid bed.
  • the nozzles 18, 20 penetrate the shaft side walls at different heights in the upper part of the shaft and can surround the shaft circumference in the form of nozzle rings with uniformly spaced nozzles.
  • the degassing of solid parts which have fallen through the narrow points 17, 19 is continued.
  • the gas generated is drawn off together with dust or ash parts via a lateral tube 27 and fed to a cyclone (not shown), where dust and ash are centrifugally separated, while the gas is fed to a combustion in a separate process for producing useful heat becomes.
  • An ash bed 29 is formed in the lower region of the shaft, into which solids that have not yet been completely gasified also fall.
  • a feed pipe 31 opens out laterally, via which a basic filling with a fine-grained inert is first of all provided by means of a screw conveyor 33 Material such as sand or ash and in operation is the material separated from the cyclone mentioned, and if necessary additional organic fine-grained material is conveyed into it.
  • the proportion of organic material should preferably not exceed 3% overall.
  • each nozzle tube 37 is formed by a tube piece which is closed at the top by a cover 39.
  • nozzle bores 41 are provided which are inclined downwards from the inside out. The nozzle bores 41 are thus directed downward into the fluidizing bed 29. Due to this construction of the nozzle tube, an outflow of inert material from the fluidizing bed 29 into a gas chamber 43 which is arranged under the bottom 35 and is fastened to the bottom 35 below the shaft 1 is avoided.
  • the gas chamber 43 has a side gas inlet 45 for an oxygen-containing fluidizing gas, which is pressed or sucked into the chamber 43 in the direction of the arrow f.
  • This fluidizing gas flows through the nozzle tubes 37 and the nozzle bores 41 into the bed 29 and fluidizes the inert material present there, so that a fluidized bed is formed from the fluidizing bed.
  • the differential pressure between the chamber 25 and the gas chamber 43 is measured via local pressure tapping openings 47 in the shaft wall and 49 in the chamber and is entered into a regulator 51. There is a comparison with a predetermined setpoint for the pressure difference.
  • a control deviation is activated by actuating the drive motor for a cellular wheel sluice 55 Output signal line 53 of controller 51 corrected.
  • the cellular wheel sluice 55 discharges a predetermined amount of inert material from the fluidized bed 29 via a discharge pipe 57 which penetrates the bottom 35 and the chamber 43 vertically.
  • the temperature in the fluidized bed 29 is recorded by means of a temperature sensor 59 and fed to a controller 61, which carries out a control comparison with a predetermined temperature setpoint in the order of 850 ° C. and, in the event of a control deviation, outputs an actuating signal via the control signal line 63 to a control valve 62.
  • the control valve 62 is in a branch line 60 for oxygen-rich gas, e.g. Air, turned on, which opens into line 46 downstream of a valve 65 set to a desired flow.
  • oxygen-rich gas e.g. Air
  • control loops with the controllers 51 and 61 are only shown in FIG. 1, but may also be provided in the same or modified form in the other design variants.
  • control of the oxygen content in a pressure source for oxygen-containing fluidizing gas can also be provided.
  • these different fluidized bed heights are taken into account in that the nozzle bores 41 of the lower-lying nozzle tubes 37a are dimensioned larger than the nozzle bores 41 of the higher ones located nozzle pipes 37b, so that larger amounts of gas flow through the lower-lying nozzle pipes 37a than through the higher-lying nozzle pipes 37b.
  • FIG. 2 Another difference of the embodiment according to FIG. 2 is that instead of a cellular wheel sluice 55, a screw conveyor 56 is provided for laterally discharging the ash to be removed from the fluidized bed 29 via the discharge pipe 57.
  • the screw 56 can convey into an ash container (not shown), from which the ash is then returned to the fluidized bed 29 via the screw 33.
  • the bottom 35 is inclined upwards in the manner of a funnel in the direction of the center of the shaft. It is thus favored that heavy or large parts, such as metal parts, which cannot be brought into suspension, get into the discharge pipe 57 due to their gravity and due to the movement in the fluidizing bed.
  • the ash is discharged here via an annular channel 58 surrounding the outer edge of the bottom 35, which communicates with the central discharge pipe 57 via vertical pipes 59 below the chamber 43.
  • the nozzles 37a with larger nozzle bores are to be arranged on the outside and the nozzle tubes 37b with smaller nozzle bores are to be arranged on the inside.
  • the highest central nozzle tube 37c expediently has the smallest nozzle bores, so that the least oxygen-containing fluidizing gas flows out there.
  • the chamber 25 tapers below the prism 9 in the shaft 1 downwards.
  • the left shaft wall 1a leaves a passage 67 down to the floor.
  • the gas chamber 43 is divided by a partition 44 into two chamber halves 43a and 43b, both of which are provided with their own gas inlets 45a and 45b.
  • a fluidized bed is formed here on the left and to the right of the wall 1a of the shaft in sections 29a, 29b which leaves the passage 67 open, the fluidized bed height in the fluidized bed part 29a in the shaft being considerably higher than the fluidized bed height in a closed chamber part 69 containing the fluidized bed part 29b.
  • the amount of fluidizing gas introduced into the fluidized bed portion 29a through the nozzles 37d must be considerably larger than the amount of fluidizing gas supplied through the nozzles 37e.
  • the nozzles 37e and 37d mentioned are to be dimensioned accordingly and the amounts of fluidizing gas supplied via the inlets 45a and 45b are metered.
  • Gas obtained from the closed space 69 above the fluidized bed part 29b is returned via a gas line 71 into the upper region of the shaft above the narrow points 17, 19 to promote degassing and gasification in this shaft part.
  • the gas discharged from the closed space 69 can also be used for other purposes, for example a separate combustion process for the recovery of useful heat.
  • the fluidizing chamber 75 containing the fluidized bed 29 is completely separated from the chamber 25 by a horizontal wall 73, so that a fluidizing chamber 75 which is completely closed off from the chamber 25 is formed.
  • the fluidized bed 29 produced in this fluidizing chamber 75 is fed with inert and gasified material as in the embodiment according to FIGS. 1 to 3 via a screw conveyor 33 and an inlet 31, the screw conveyor 33 also having a vertical pipe section 81 and a discharge screw 77 Drive motor 79 is fed with ash and only partially gasified solid particles discharged from the chamber 25.
  • FIG. 7 shows a further variant of a gasification reactor according to the invention.
  • the arrangement in this gasification reactor is similar to that according to FIG. 4, and the same reference numerals are used for identical or similar components.
  • the shaft wall 1 a leaves a lateral passage 67 down towards the bottom.
  • the gas chamber is divided by a partition 44 into two chamber halves 43a and 43b, both of which are provided with their own gas inlets, not shown here.
  • Fluidized bed parts 29a and 29b are each formed over the two chamber halves 43a and 43b, the bottom of the fluidized bed part 29 being inclined towards the partition wall 44.
  • nozzles 37m, 37n are provided, all of which end at the same level as in the embodiments according to FIGS. 4 and 5.
  • the nozzles have a length of 37m.
  • the partition wall 44 enables the pressures in the chamber halves 43a, 43b to be varied independently of one another, in particular a variation in the chamber half 43b. This makes it possible to set different free space speeds in the chamber parts 29a, 29b. As a result of this and because of the inclination of the bottom in the chamber half 43a, the mass transport for discharge into the chamber half 43b is ensured.
  • the gas generated mixes intensively with the gaseous and solid substances in the fluidized beds.
  • the residence time of the gases and dust particles in a zone of higher temperature is extended. This leads to a more intensive mass and heat exchange, so that the gas quality of the gas drawn off via the outlet 27a is improved, particularly with regard to the energy use in a downstream gas engine (cracking of long-chain hydrocarbons, such as tars).
  • the equilibrium reactions (Boudouard and / or methane equilibrium) and thus the gas quality with regard to the concentration of hydrogen or carbon monoxide can be improved by regulating the temperature of the fluidized bed.
  • FIG. 7 additionally shows a heat exchanger 90 arranged in the chamber 69 just before the gas outlet 27a.
  • This heat exchanger enables energy to be extracted in the form of heat by means of a heat transfer medium such as water or thermal oil flowing in the heat exchanger 90.
  • a heat transfer medium such as water or thermal oil flowing in the heat exchanger 90.
  • hot gas filters 92 made of ceramic material are used in the chamber part 69a, which ensure dust-free clean gas.

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Abstract

Solids (esp. residue) gasification process involves (partially) gasifying the solids in a shaft with controlled sub-stoichiometric supply of fresh air and feeding the incompletely gasified solids and gases via one or more narrow points of the shaft to a chamber in which the solids are post-gasified and from which the gases are withdrawn, a bed being formed from which ash is discharged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergasen und Verbrennen von Feststoffen, insbesondere Reststoffen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie einen Vergasungsreaktor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8.The invention relates to a method for gasifying and burning solids, in particular residues, with the features of the preamble of claim 1 and a gasification reactor with the features of the preamble of claim 8.

Verfahren dieser Art sind dadurch erschwert, daß die Vergasung der zu verbrennenden Feststoffe, normalerweise stückige organische Feststoffe, wie Holz-, Kunststoff-, Gummi-, Verpackungsmaterial-, Textil-, Papierabfälle, z.B. in Form von Häckseln, Pellets, Briketts oder dgl., sehr lange dauert, im Vergleich zur vorherigen Entgasung um das Vielfache. Zu dieser Schwierigkeit kommt hinzu, daß teilweise vergaste Feststoffanteile, welche über die Engstelle in die Kammer zur weiteren Vergasung gelangt sind, teilweise in das am Boden der Kammer sich ausbildende Aschebett fallen und von dort unvollständig verbrannt mit der Asche ausgetragen werden. Dies verschlechtert die Gasausbeute. Wenn sich der Vergasungsprozeß nach dem Austrag der Asche außerhalb des Vergasungsreaktors fortsetzt, entstehen Gase, die aufgrund der bestehenden Umweltschutzvorschriften nicht ohne weiteres in die Umgebung abgelassen werden können.Processes of this type are complicated by the fact that the gasification of the solids to be burned, normally lumpy organic solids, such as wood, plastic, rubber, packaging material, textile, paper waste, for example in the form of choppers, pellets, briquettes or the like. , takes a very long time compared to the previous degassing by a multiple. This difficulty is compounded by the fact that partially gasified solids, which have reached the chamber for further gasification, partly fall into the ash bed that forms at the bottom of the chamber and are discharged from there incompletely burned with the ash. This worsens the gas yield. If the gasification process continues after the ash has been discharged outside the gasification reactor, gases are formed which, due to the existing environmental protection regulations, cannot be easily released into the environment.

Außerdem muß nach diesen Vorschriften dafür gesorgt werden, daß organische Bestandteile in zu deponierenden Rückständen weniger als 5% betragen.In addition, these regulations must ensure that organic components in residues to be landfilled are less than 5%.

Bei einem bekannten Verfahren und einem bekannten Vergasungsreaktor gemäß DE 39 24 626 C2 wird zur Vermeidung dieser Nachteile zusätzlich Luft in den Bereich des Aschebettes eingeleitet, welches ebenfalls von einer beweglichen Abstützung in Form eines um eine horizontale Achse schwenkbaren Prismas gebildet ist. Auf diese Weise soll in der Kammer unterhalb der Engstelle eine vollständige Verbrennung von nur teilweise vergasten und verbrannten Feststoffanteilen erzielt werden. Die lange Vergasungszeit kann durch diese Maßnahmen aber kaum abgekürzt werden, und die Gasausbeute verbessert sich in der Regel nicht, weil das aus den Feststoffen ausgetriebene Gas nicht abgeführt wird sondern an Ort und Stelle verbrennt. Außerdem ist bei einem solchen bekannten "absteigend" arbeitenden Verfahren, bei dem die Feststoffe und die eingeleitete Luft von oben nach unten strömen, ein schlechter "Ausbrand" bekannt, so daß in der abgeführten Asche immer noch unverbrannte Restanteile des Feststoffes enthalten sind, die auf eine Deponie entsorgt werden müssen.In a known method and a known gasification reactor according to DE 39 24 626 C2, in order to avoid these disadvantages, air is additionally introduced into the area of the ash bed, which is also formed by a movable support in the form of a prism pivotable about a horizontal axis. In this way, a complete combustion of only partially gasified and burned solids should be achieved in the chamber below the constriction. However, the long gasification time can hardly be shortened by these measures, and the gas yield does not usually improve because the gas expelled from the solids is not removed but burns on the spot. In addition, poor "burnout" is known in such a known "descending" process, in which the solids and the introduced air flow from top to bottom, so that the ash removed still contains unburned residual portions of the solid that accumulate a landfill must be disposed of.

Auch fordert die bekannte Konstruktion sowohl hinsichtlich des Raumbedarfs als auch der konstruktiven Ausgestaltung beträchtlichen Aufwand.The known construction also requires considerable effort in terms of both the space requirement and the structural design.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Vergasungsreaktor der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei kompakterer Konstruktion die Zeitdauer der Vergasung erheblich abgekürzt und gleichzeitig die Ausbeute der Vergasung optimiert werden können.The invention has for its object to provide a method and a gasification reactor of the type described in such a way that the duration of the gasification can be considerably shortened and the yield of the gasification can be optimized at the same time with a more compact design.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1.A method according to claim 1 serves to achieve this object.

Ein Vergasungsreaktor gemäß der Erfindung zeichnet sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 8 aus.A gasification reactor according to the invention is characterized by the features of claim 8.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird erreicht, daß in das Bett gefallene, noch nicht vollständig vergaste bzw. verbrannte Feststoffanteile mittels des Fluidisier- und Reaktionsgases in dem erfindungsgemäß gebildeten Wirbelbett in Schwebezustand gebracht und dabei allseitig von Gas eingehüllt werden. Durch das Reaktionsgas, welches Sauerstoffanteile enthält, werden solche Feststoffanteile in einer um ein Vielfaches verkürzten Zeitdauer vollständig vergast, die bis an die (kurze) Entgasungszeit heranreicht, als wenn die Feststoffanteile in einer festen Schüttung bzw. im Aschebett liegen würden. Die Vergasungsrate und die Ausbeute an Gasen ist also entscheidend verbessert. Die produzierten Gase werden aus dem Vergasungsreaktor abgeführt und in einem getrennten Verbrennungsprozeß zur Erzeugung von Nutzwärme verbrannt. Alternativ können sie zumindest teilweise wieder in den Schacht zur Unterstützung der Ent- und Vergasung der Feststoffe eingeführt werden.With the method according to the invention it is achieved that solids that have fallen into the bed, are not yet fully gasified or burned, are brought into suspension by means of the fluidizing and reaction gas in the fluidized bed formed according to the invention and are enveloped by gas on all sides. The reaction gas, which contains oxygen components, completely gasifies such solid components in a time that is many times shorter than the (short) degassing time, as if the solid components were in a solid bed or in the ash bed. The gasification rate and the yield of gases is therefore significantly improved. The gases produced are removed from the gasification reactor and burned in a separate combustion process to generate useful heat. Alternatively, they can at least partially be reintroduced into the shaft to support the degassing and gasification of the solids.

Bei der Erfindung sind die unverbrannten Restanteile in einer vernachlässigbaren Größenordnung. Es ergeben sich daher keine Umweltprobleme, weil lediglich völlig von Kohlenstoff und umweltschädlichen Bestandteilen freie Asche zu entsorgen ist.In the invention, the unburned residual portions are of a negligible order. There are therefore no environmental problems because only ashes that are completely free of carbon and environmentally harmful components have to be disposed of.

Bei einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung wird der Fluidisierraum bzw. ein Wirbelbett im Schacht selbst ausgebildet, nämlich im Aschebett. Bei einer zweiten Ausführung der Erfindung wird der Fluidisierraum gesondert unterhalb des Schachtes oder daneben ausgebildet. In einem Vergasungsreaktor gemäß der Erfindung ist in diesem Fall der Schacht durch eine Wand von dem Fluidisierraum getrennt, die horizontal verlaufen kann und dann eine Trennwand darstellt, oder vertikal von einer Seitenwand des Schachtes gebildet sein kann, wobei dann ein Durchlaß zur Verbindung des in Teilräume unterteilten Fluidisierraumes belassen wird.In a first embodiment of the method according to the invention, the fluidizing space or a fluidized bed is formed in the shaft itself, namely in the ash bed. In a second embodiment of the invention, the fluidizing chamber is formed separately below the shaft or next to it. In a gasification reactor according to the invention In this case, the shaft is separated from the fluidization chamber by a wall which can run horizontally and then form a partition, or can be formed vertically by a side wall of the shaft, in which case a passage is left for connecting the fluidization chamber which is divided into subspaces.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.Further embodiments of the invention are protected in the subclaims.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5
fünf Varianten des Vergasungsreaktors gemäß der Erfindung im Vertikalschnitt, wobei der Einfachheit halber für gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Baugruppen gleiche Bezugszahlen verwendet sind und
Fig. 6
einen Längsschnitt durch ein Düsenrohr in einem Boden eines Vergasungsreaktors gemäß der Erfindung und
Fig. 7
eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Vergasungsreaktors.
The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of exemplary embodiments. Show it:
1 to 5
five variants of the gasification reactor according to the invention in vertical section, the same reference numbers being used for the same or equivalent components or assemblies for the sake of simplicity and
Fig. 6
a longitudinal section through a nozzle tube in a bottom of a gasification reactor according to the invention and
Fig. 7
a further variant of a gasification reactor according to the invention.

Der in Fig. 1 gezeigte Vergasungsreaktor gemäß der Erfindung hat einen vertikalen Schacht 1 mit einer oberen Öffnung 3, über die beispielsweise mittels einer Zellenradschleuse 5 stückige, kohlenstoffhaltige Feststoffe wie Holz-, Kunststoff-, Gummi-, Papier- und Textilabfälle und dergleichen eingebracht werden können.The gasification reactor shown in FIG. 1 according to the invention has a vertical shaft 1 with an upper opening 3, through which 5 piece, carbon-containing solids such as wood, plastic, rubber, paper and textile waste and the like are introduced, for example by means of a cellular wheel sluice can.

Die Feststoffe bilden eine feste Schüttung 7 im oberen Teil des Schachtes 1 bis zu einer Abstützung 9 in Form eines Prismas, welches um eine Schwenkachse 11 schwenkbar ist, und in der Mitte seines prismatischen Daches 13 eine starre Blechplatte 15 hat, welche zur Auflockerung der festen Schüttung 7 und zur Schließung von eventuell bei der in der Schüttung gebildeten Gaskanäle bei einer Schwenkbewegung des Prismas 9 um die Schwenkachse 11 dient. Das Prisma 9 bildet auf seinen beiden Seiten Engstellen 17, 19 zu den Schachtinnenwänden 21, 23, so daß bei einer oszillierenden Schwenkbewegung des Prismas 13 Feststoffanteile durch die Engstellen 17, 19 nach unten in eine Kammer 25 im Schacht 1 transportiert werden.The solids form a solid bed 7 in the upper part of the shaft 1 up to a support 9 in the form of a prism which can be pivoted about a pivot axis 11 is, and in the middle of its prismatic roof 13 has a rigid sheet metal plate 15, which serves to loosen the solid bed 7 and to close any gas channels formed in the bed during a pivoting movement of the prism 9 about the pivot axis 11. The prism 9 forms constrictions 17, 19 on its two sides to the shaft inner walls 21, 23, so that when the prism oscillates, 13 solid particles are transported down through the constrictions 17, 19 into a chamber 25 in the shaft 1.

Die Vergasung der festen Schüttung oberhalb der Engstellen 17, 19 wird durch Zuführen von Frischluft über Düsen 18, 20 gefördert, und zwar in einer Menge, die einem unterstöchiometrischen Sauerstoffanteil bezogen auf die in der Feststoffschüttung entstehende Gasmenge entspricht. Die Düsen 18, 20 durchsetzen die Schachtseitenwände in unterschiedlichen Höhen im oberen Teil des Schachtes und können den Schachtumfang jeweils in Form von Düsenkränzen mit gleichmäßig beabstandeten Düsen umgeben.The gasification of the solid bed above the bottlenecks 17, 19 is promoted by supplying fresh air via nozzles 18, 20, in an amount that corresponds to a substoichiometric proportion of oxygen based on the amount of gas generated in the solid bed. The nozzles 18, 20 penetrate the shaft side walls at different heights in the upper part of the shaft and can surround the shaft circumference in the form of nozzle rings with uniformly spaced nozzles.

In der Kammer 25 wird die Entgasung von über die Engstellen 17, 19 durchgefallene Feststoffanteile fortgesetzt. Aus der Kammer 25 wird über ein seitliches Rohr 27 das erzeugte Gas zusammen mit Staub- bzw. Ascheteilen abgezogen und einem nicht gezeigten Zyklon zugeführt, wo Staub und Asche zentrifugal abgeschieden werden, während das Gas einer Verbrennung in einem gesonderten Prozeß zur Erzeugung von Nutzwärme zugeführt wird.In the chamber 25, the degassing of solid parts which have fallen through the narrow points 17, 19 is continued. From the chamber 25, the gas generated is drawn off together with dust or ash parts via a lateral tube 27 and fed to a cyclone (not shown), where dust and ash are centrifugally separated, while the gas is fed to a combustion in a separate process for producing useful heat becomes.

Im unteren Bereich des Schachtes bildet sich ein Aschebett 29 aus, in welches auch noch nicht vollständig vergaste Feststoffanteile hineinfallen. In dieses Asche- oder Fluidisierbett 29 mündet seitlich ein Zuführrohr 31, über welches mittels eines Schneckenförderers 33 zunächst eine Grundfüllung mit einem feinkörnigen inerten Material, wie Sand oder Asche und im Betrieb das aus dem erwähnten Zyklon abgeschiedene Material ist, und ggf. zusätzliches organisches feinkörniges Material hineingefördert wird.An ash bed 29 is formed in the lower region of the shaft, into which solids that have not yet been completely gasified also fall. In this ash or fluidizing bed 29, a feed pipe 31 opens out laterally, via which a basic filling with a fine-grained inert is first of all provided by means of a screw conveyor 33 Material such as sand or ash and in operation is the material separated from the cyclone mentioned, and if necessary additional organic fine-grained material is conveyed into it.

Der Anteil an organischem Material soll dabei vorzugsweise insgesamt nicht mehr als 3% betragen.The proportion of organic material should preferably not exceed 3% overall.

Der Boden 35 des Fluidisierbettes 29 ist von Düsenrohren 37 durchsetzt, von denen eines im einzelnen im größeren Maßstab in Fig. 6 im Längsschnitt dargestellt ist. Gemäß Fig. 6 ist jedes Düsenrohr 37 von einem Rohrstück gebildet, das oben durch einen Deckel 39 abgeschlossen ist. In dem aus dem Boden nach oben vorkragenden Teil des Rohrstückes 37 sind von innen nach außen abwärts geneigte Düsenbohrungen 41 vorgesehen. Die Düsenbohrungen 41 sind also nach unten in das Fluidisierbett 29 hineingerichtet. Aufgrund dieser Konstruktion des Düsenrohres wird ein Ausströmen von inertem Material aus dem Fluidisierbett 29 in eine unter dem Boden 35 angeordnete Gaskammer 43 vermieden, die unterhalb des Schachtes 1 am Boden 35 befestigt ist. Die Gaskammer 43 hat einen seitlichen Gaseinlaß 45 für ein sauerstoffhaltiges Fluidisiergas, welches in Richtung des Pfeiles f in die Kammer 43 hineingedrückt oder -gesaugt wird. Dieses Fluidisiergas strömt über die Düsenrohre 37 und die Düsenbohrungen 41 in das Bett 29 ein und fluidisiert das dort vorhandene inerte Material, so daß aus dem Fluidisierbett ein Wirbelbett gebildet wird.The bottom 35 of the fluidizing bed 29 is penetrated by nozzle tubes 37, one of which is shown in detail on a larger scale in FIG. 6 in longitudinal section. 6, each nozzle tube 37 is formed by a tube piece which is closed at the top by a cover 39. In the part of the pipe section 37 projecting upward from the ground, nozzle bores 41 are provided which are inclined downwards from the inside out. The nozzle bores 41 are thus directed downward into the fluidizing bed 29. Due to this construction of the nozzle tube, an outflow of inert material from the fluidizing bed 29 into a gas chamber 43 which is arranged under the bottom 35 and is fastened to the bottom 35 below the shaft 1 is avoided. The gas chamber 43 has a side gas inlet 45 for an oxygen-containing fluidizing gas, which is pressed or sucked into the chamber 43 in the direction of the arrow f. This fluidizing gas flows through the nozzle tubes 37 and the nozzle bores 41 into the bed 29 and fluidizes the inert material present there, so that a fluidized bed is formed from the fluidizing bed.

Über örtliche Druckentnahmeöffnungen 47 in der Schachtwand und 49 in der Kammer wird der Differenzdruck zwischen der Kammer 25 und der Gaskammer 43 gemessen und in einen Regler 51 eingegeben. Dort findet ein Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert für die Druckdifferenz statt. Eine Regelabweichung wird durch Betätigen des Antriebsmotors für eine Zellenradschleuse 55 über die Ausgangssignalleitung 53 des Reglers 51 korrigiert. Die Zellenradschleuse 55 schleust je nach Dauer der Betätigung, die auf den gewünschten Druckunterschied abgestimmt ist, eine vorbestimmte Menge an inertem Material aus dem Wirbelbett 29 über ein Abführrohr 57 aus, welches den Boden 35 und die Kammer 43 vertikal durchsetzt.The differential pressure between the chamber 25 and the gas chamber 43 is measured via local pressure tapping openings 47 in the shaft wall and 49 in the chamber and is entered into a regulator 51. There is a comparison with a predetermined setpoint for the pressure difference. A control deviation is activated by actuating the drive motor for a cellular wheel sluice 55 Output signal line 53 of controller 51 corrected. Depending on the duration of the operation, which is matched to the desired pressure difference, the cellular wheel sluice 55 discharges a predetermined amount of inert material from the fluidized bed 29 via a discharge pipe 57 which penetrates the bottom 35 and the chamber 43 vertically.

Die Temperatur in dem Wirbelbett 29 wird mittels eines Temperaturaufnehmers 59 erfaßt und einem Regler 61 zugeführt, welcher einen Regelvergleich mit einem vorgegebenen Temperatursollwert in der Größenordnung von 850°C durchführt und bei einer Regelabweichung ein Stellsignal über die Regelsignalleitung 63 an ein Regelventil 62 abgibt. Das Regelventil 62 ist in eine Zweigleitung 60 für sauerstoffreiches Gas, z.B. Luft, eingeschaltet, welche in die Leitung 46 stromabwärts von einem auf einen Soll-Durchfluß eingestellten Ventil 65 mündet.The temperature in the fluidized bed 29 is recorded by means of a temperature sensor 59 and fed to a controller 61, which carries out a control comparison with a predetermined temperature setpoint in the order of 850 ° C. and, in the event of a control deviation, outputs an actuating signal via the control signal line 63 to a control valve 62. The control valve 62 is in a branch line 60 for oxygen-rich gas, e.g. Air, turned on, which opens into line 46 downstream of a valve 65 set to a desired flow.

Die beiden Regelkreise mit den Reglern 51 und 61 sind nur in Fig. 1 dargestellt, könnenjedoch auch bei den übrigen Ausführungsvarianten in gleicher oder abgewandelter Form vorgesehen sein. Beispielsweise kann statt eines Regelventils in der Leitung 46 auch eine Regelung des Sauerstoffgehaltes in einer Druckquelle für sauerstoffhaltiges Fluidisiergas vorgesehen sein.The two control loops with the controllers 51 and 61 are only shown in FIG. 1, but may also be provided in the same or modified form in the other design variants. For example, instead of a control valve in line 46, control of the oxygen content in a pressure source for oxygen-containing fluidizing gas can also be provided.

Die Variante nach Fig. 2, in der gleiche Teile nicht nochmals beschrieben sind, unterscheidet sich im wesentlichen dadurch, daß der Boden 35 trichterartig zu dem mittigen Abführrohr 57 hin geneigt ist. Dies bedeutet, daß im Wirbelbett 29 unterschiedliche Wirbelschichthöhen herrschen: die Wirbelschichthöhe ist in der Mitte größer als außen. Damit die gesamte Wirbelschicht gleichmäßig fluidisiert wird, wird diesen unterschiedlichen Wirbelschichthöhen dadurch Rechnung getragen, daß die Düsenbohrungen 41 der tiefergelegenen Düsenrohre 37a größer dimensioniert sind als die Düsenbohrungen 41 der höher gelegenen Düsenrohre 37b, so daß durch die tiefer gelegenen Düsenrohre 37a größere Gasmengen strömen als durch die höher gelegenen Düsenrohre 37b.The variant according to FIG. 2, in which the same parts are not described again, differs essentially in that the bottom 35 is inclined like a funnel toward the central discharge pipe 57. This means that there are 29 different fluidized bed heights in the fluidized bed: the fluidized bed height is greater in the middle than outside. To ensure that the entire fluidized bed is fluidized uniformly, these different fluidized bed heights are taken into account in that the nozzle bores 41 of the lower-lying nozzle tubes 37a are dimensioned larger than the nozzle bores 41 of the higher ones located nozzle pipes 37b, so that larger amounts of gas flow through the lower-lying nozzle pipes 37a than through the higher-lying nozzle pipes 37b.

Ein weiterer Unterschied der Ausführung nach Fig. 2 besteht darin, daß anstatt einer Zellenradschleuse 55 eine Förderschnecke 56 zum seitlichen Austragen der über das Abführrohr 57 aus dem Wirbelbett 29 abzuziehenden Asche vorgesehen ist. Die Schnecke 56 kann in einen Aschenbehälter (nicht gezeigt) fördern, aus dem dann die Asche über die Schnecke 33 wieder in das Wirbelbett 29 zurückgeführt wird.Another difference of the embodiment according to FIG. 2 is that instead of a cellular wheel sluice 55, a screw conveyor 56 is provided for laterally discharging the ash to be removed from the fluidized bed 29 via the discharge pipe 57. The screw 56 can convey into an ash container (not shown), from which the ash is then returned to the fluidized bed 29 via the screw 33.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist unterschiedlich lediglich, daß der Boden 35 trichterartig in Richtung zur Schachtmitte hin nach oben geneigt ist. So wird begünstigt, daß schwere oder große Teile, wie Metallteile, die nicht in Schwebezustand gebracht werden können, aufgrund ihrer Schwerkraft und aufgrund der Bewegung im Fluidisierbett in das Abführrohr 57 gelangen. Die Asche wird hier über einen den Außenrand des Bodens 35 umgebenden Ringkanal 58 abgeführt, der über vertikale Rohre 59 unterhalb der Kammer 43 mit dem zentralen Abführrohr 57 kommuniziert. In diesem Fall sind die Düsen 37a mit größeren Düsenbohrungen außen und die Düsenrohre 37b mit kleineren Düsenbohrungen innen anzuordnen. Das höchstgelegene zentrale Düsenrohr 37c hat zweckmäßigerweise die kleinsten Düsenbohrungen, so daß dort am wenigsten sauerstoffhaltiges Fluidisiergas ausströmt.The only difference in the embodiment according to FIG. 3 is that the bottom 35 is inclined upwards in the manner of a funnel in the direction of the center of the shaft. It is thus favored that heavy or large parts, such as metal parts, which cannot be brought into suspension, get into the discharge pipe 57 due to their gravity and due to the movement in the fluidizing bed. The ash is discharged here via an annular channel 58 surrounding the outer edge of the bottom 35, which communicates with the central discharge pipe 57 via vertical pipes 59 below the chamber 43. In this case, the nozzles 37a with larger nozzle bores are to be arranged on the outside and the nozzle tubes 37b with smaller nozzle bores are to be arranged on the inside. The highest central nozzle tube 37c expediently has the smallest nozzle bores, so that the least oxygen-containing fluidizing gas flows out there.

Bei der Variante nach Fig. 4 verjüngt sich die Kammer 25 unterhalb des Prismas 9 im Schacht 1 nach unten hin. Die linke Schachtwand 1a läßt nach unten zum Boden einen Durchlaß 67 frei. Die Gaskammer 43 ist durch eine Trennwand 44 in zwei Kammerhälften 43a und 43b unterteilt, welche beide mit eigenen Gaseinlässen 45a und 45b versehen sind. Ein Wirbelbett bildet sich hier links und rechts von der den Durchlaß 67 freilassenden Wand 1a des Schachtes in Teilräumen 29a, 29b aus, wobei die Wirbelschichthöhe im Wirbelbetteil 29a im Schacht erheblich höher ist als die Wirbelschichthöhe in einem abgeschlossenen Kammerteil 69 enthaltend den Wirbelbetteil 29b. Demgemäß muß die über die Düsen 37d in den Wirbelbetteil 29a eingeführte Fluidisiergasmenge erheblich größer sein als die über die Düsen 37e zugeführte Fluidisiergasmenge. Entsprechend sind die genannten Düsen 37e bzw. 37d zu dimensionieren bzw. die über die Einlässe 45a und 45b zugeführten Fluidisiergasmengen zu dosieren.In the variant according to FIG. 4, the chamber 25 tapers below the prism 9 in the shaft 1 downwards. The left shaft wall 1a leaves a passage 67 down to the floor. The gas chamber 43 is divided by a partition 44 into two chamber halves 43a and 43b, both of which are provided with their own gas inlets 45a and 45b. A fluidized bed is formed here on the left and to the right of the wall 1a of the shaft in sections 29a, 29b which leaves the passage 67 open, the fluidized bed height in the fluidized bed part 29a in the shaft being considerably higher than the fluidized bed height in a closed chamber part 69 containing the fluidized bed part 29b. Accordingly, the amount of fluidizing gas introduced into the fluidized bed portion 29a through the nozzles 37d must be considerably larger than the amount of fluidizing gas supplied through the nozzles 37e. The nozzles 37e and 37d mentioned are to be dimensioned accordingly and the amounts of fluidizing gas supplied via the inlets 45a and 45b are metered.

Aus dem geschlossenen Raum 69 oberhalb des Wirbelbetteiles 29b wird gewonnenes Gas über eine Gasleitung 71 in den oberen Bereich des Schachtes oberhalb der Engstellen 17, 19 zur Förderung der Entgasung und Vergasung in diesem Schachtteil zurückgeführt. Alternativ kann das aus dem geschlossenen Raum 69 abgeführte Gas auch einer anderweitigen Verwendung zugeführt werden, beispielsweise einem gesonderten Verbrennungsprozeß zur Gewinnung von Nutzwärme.Gas obtained from the closed space 69 above the fluidized bed part 29b is returned via a gas line 71 into the upper region of the shaft above the narrow points 17, 19 to promote degassing and gasification in this shaft part. Alternatively, the gas discharged from the closed space 69 can also be used for other purposes, for example a separate combustion process for the recovery of useful heat.

Bei der Variante nach Fig. 5 ist der das Wirbelbett 29 enthaltende Fluidisierraum 75 von der Kammer 25 vollständig durch eine horizontale Wand 73 abgetrennt, so daß ein von der Kammer 25 vollständig abgeschlossener Fluidisierraum 75 ausgebildet ist. Das in diesem Fluidisierraum 75 erzeugte Wirbelbett 29 wird mit inertem und zu vergasendem Material wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3 über einen Schneckenförderer 33 und einen Einlaß 31 gespeist, wobei der Schneckenförderer 33 über ein vertikales Rohrstück 81 und eine Austragsschnecke 77 mit Antriebsmotor 79 mit aus der Kammer 25 ausgetragenen Aschen- und nur teilweise vergasten Feststoffanteilen gespeist wird.In the variant according to FIG. 5, the fluidizing chamber 75 containing the fluidized bed 29 is completely separated from the chamber 25 by a horizontal wall 73, so that a fluidizing chamber 75 which is completely closed off from the chamber 25 is formed. The fluidized bed 29 produced in this fluidizing chamber 75 is fed with inert and gasified material as in the embodiment according to FIGS. 1 to 3 via a screw conveyor 33 and an inlet 31, the screw conveyor 33 also having a vertical pipe section 81 and a discharge screw 77 Drive motor 79 is fed with ash and only partially gasified solid particles discharged from the chamber 25.

Auch in diesem Fall führt wie bei der Ausführung nach Fig. 4 aus dem Fluidisierraum 75 eine Gasleitung 71 zurück in den oberen Bereich des Schachtes.In this case, too, as in the execution Fig. 4 from the fluidizing chamber 75, a gas line 71 back into the upper region of the shaft.

Im übrigen ist die Ausgestaltung gleich wie bei der Ausführung nach Fig. 1.Otherwise, the configuration is the same as in the embodiment according to FIG. 1.

Figur 7 zeigt eine weitere Variante eines Vergasungsreaktors gemäß der Erfindung. Die Anordnung ist bei diesem Vergasungsreaktor ähnlich derjenigen nach Figur 4, und für gleiche oder ähnliche Bauteile sind gleiche Bezugszeichen verwendet.Figure 7 shows a further variant of a gasification reactor according to the invention. The arrangement in this gasification reactor is similar to that according to FIG. 4, and the same reference numerals are used for identical or similar components.

Ähnlich wie in Figur 4 läßt die Schachtwand 1a nach unten zum Boden hin einen seitlichen Durchlaß 67 frei. Auch hier ist die Gaskammer durch eine Trennwand 44 in zwei Kammerhälften 43a und 43b unterteilt, welche beide mit eigenen, hier nicht gezeigten Gaseinlässen versehen sind. Es bilden sich Wirbelbetteile 29a und 29b jeweils über den beiden Kammerhälften 43a und 43b, wobei der Boden des Wirbelbetteiles 29 zur Trennwand 44 hin geneigt ist. In diesen Wirbelbetteilen 29a, 29b sind Düsen 37m, 37n vorgesehen, die wie bei den Ausführungen nach den Fig. 4 und 5 sämtlich auf gleichem Niveau enden. Dabei haben die Düsen 37m unterschiedliche Länge.Similar to FIG. 4, the shaft wall 1 a leaves a lateral passage 67 down towards the bottom. Here, too, the gas chamber is divided by a partition 44 into two chamber halves 43a and 43b, both of which are provided with their own gas inlets, not shown here. Fluidized bed parts 29a and 29b are each formed over the two chamber halves 43a and 43b, the bottom of the fluidized bed part 29 being inclined towards the partition wall 44. In these fluidized bed parts 29a, 29b, nozzles 37m, 37n are provided, all of which end at the same level as in the embodiments according to FIGS. 4 and 5. The nozzles have a length of 37m.

Anders als bei der Ausführung nach Figur 4 gibt es keinen Gasauslaß 27, der Gas unmittelbar aus der Kammer 25 unterhalb der Engstellen 17, 19 ableitet, sondern einen Gasauslaß 27a aus dem abgeschlossenen Kammerteil 69 oberhalb des Wirbelbetteiles 29b. Somit wird sämtliches erzeugte Gas im Gleichstrom über den Auslaß 27a abgezogen. Dies bedeutet, daß das im Schacht 1 erzeugte Gas über den Wirbelbetteil 29a, den Durchlaß 67 und den Wirbelbetteil 29b strömen muß, bevor es dem Auslaß 27a im Gleichstrom zugeführt wird. Im Gegensatz dazu wurde das erzeugte Gas bei der Ausführung nach Figur 4 zu einem wesentlichen Anteil im Gegenstrom über das Rohr 27 abgezogen.In contrast to the embodiment according to FIG. 4, there is no gas outlet 27 which discharges gas directly from the chamber 25 below the constrictions 17, 19, but a gas outlet 27a from the closed chamber part 69 above the fluidized bed part 29b. Thus, all of the gas generated is withdrawn in cocurrent through outlet 27a. This means that the gas generated in the shaft 1 must flow through the fluidized bed part 29a, the passage 67 and the fluidized bed part 29b before it is fed to the outlet 27a in cocurrent. In contrast to this, the gas generated in the embodiment according to FIG. 4 was drawn off to a substantial extent in countercurrent via the tube 27.

Die Trennwand 44 ermöglicht eine Variation der Drücke in den Kammerhälften 43a, 43b unabhängig voneinander, insbesondere eine Variation in der Kammerhälfte 43b. Dies ermöglicht es, unterschiedliche Freiraumgeschwindigkeiten in den Kammerteilen 29a, 29b einzustellen. Dadurch und aufgrund der Neigung des Bodens in der Kammerhälfte 43a ist der Stofftransport zum Austrag in die Kammerhälfte 43b gewährleistet.The partition wall 44 enables the pressures in the chamber halves 43a, 43b to be varied independently of one another, in particular a variation in the chamber half 43b. This makes it possible to set different free space speeds in the chamber parts 29a, 29b. As a result of this and because of the inclination of the bottom in the chamber half 43a, the mass transport for discharge into the chamber half 43b is ensured.

Bei der Variante nach Fig. 7 vermischt sich das erzeugte Gas mit den gasförmigen und festen Stoffen in den Wirbelschichten intensiv. Dabei ist die Verweilzeit der Gase und Staubpartikel in einer Zone höherer Temperatur verlängert. Dies führt zu einem intensiveren Stoff- und Wärmeaustausch, so daß die Gasqualität des über den Auslaß 27a abgezogenen Gases vor allem in Hinblick auf die energetische Nutzung in einem nachgeschalteten Gasmotor verbessert ist (Cracken von langkettigen Kohlenwasserstoffen, wie Teeren).In the variant according to FIG. 7, the gas generated mixes intensively with the gaseous and solid substances in the fluidized beds. The residence time of the gases and dust particles in a zone of higher temperature is extended. This leads to a more intensive mass and heat exchange, so that the gas quality of the gas drawn off via the outlet 27a is improved, particularly with regard to the energy use in a downstream gas engine (cracking of long-chain hydrocarbons, such as tars).

Die Gleichgewichtsreaktionen (Boudouard- und/oder Methangleichgewicht) und damit die Gasqualität bezüglich der Konzentration von Wasserstoff oder Kohlenmonoxid läßt sich durch die Temperaturregelung der Wirbelschicht verbessern.The equilibrium reactions (Boudouard and / or methane equilibrium) and thus the gas quality with regard to the concentration of hydrogen or carbon monoxide can be improved by regulating the temperature of the fluidized bed.

Figur 7 zeigt zusätzlich einen in der Kammer 69 kurz vor dem Gasauslaß 27a angeordneten Wärmetauscher 90. Dieser Wärmetauscher ermöglicht eine Energieauskoppelung in Form von Wärme durch im Wärmetauscher 90 strömendes Wärmeträgermedium, wie Wasser oder Thermoöl. Mit der so gewonnenen Wärme können Vergasungsluft vorgewärmt, Brennstoff vor dem Einführen in die Schüttung 7 vorentgast oder Warmwasser bereitet werden.FIG. 7 additionally shows a heat exchanger 90 arranged in the chamber 69 just before the gas outlet 27a. This heat exchanger enables energy to be extracted in the form of heat by means of a heat transfer medium such as water or thermal oil flowing in the heat exchanger 90. With the heat thus obtained, gasification air can be preheated, fuel can be pre-degassed before it is introduced into the bed 7, or hot water can be prepared.

Vor dem Wärmetauscher 90 und dem Gasauslaß 27a sind Heißgasfilter 92 aus keramischem Material im Kammerteil 69a eingesetzt, die für staubfreies Reingas sorgen.In front of the heat exchanger 90 and the gas outlet 27a, hot gas filters 92 made of ceramic material are used in the chamber part 69a, which ensure dust-free clean gas.

Claims (20)

Verfahren zum Vergasen von Feststoffen, insbesondere Reststoffen, bei dem die Feststoffe in einen Schacht eingefüllt, unter kontrollierter, unterstöchiometrischer Zufuhr von Frischluft mindestens teilweise vergast und die noch nicht vollständig vergasten Feststoffanteile und Gase über mindestens eine Engstelle des Schachtes einer Kammer zugeführt werden, in der die Feststoffanteile nachvergast werden und aus der Gase abgezogen werden, wobei ein Bett ausgebildet wird, aus dem Asche ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in das Bett ein inertes, fluidisierbares Material sowie ein Fluidisier- und Reaktionsgas in einer zum Erzeugen eines Wirbelbettes ausreichenden Menge eingebracht wird.Process for the gasification of solids, in particular residues, in which the solids are filled into a shaft, gasified at least partially with controlled, substoichiometric supply of fresh air and the not fully gasified solids and gases are fed via at least one constriction of the shaft to a chamber in which the solid contents are gasified and withdrawn from the gases, a bed being formed from which ash is discharged, characterized in that an inert, fluidizable material and a fluidizing and reaction gas are introduced into the bed in an amount sufficient to produce a fluidized bed becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelbett im Schacht ausgebildet wird.A method according to claim 1, characterized in that the fluidized bed is formed in the shaft. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelbett unterhalb des Schachts oder daneben ausgebildet wird.A method according to claim 1, characterized in that the fluidized bed is formed below the shaft or next to it. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschichthöhe abhängig von einem vorbestimmten Druckunterschied oberhalb und unterhalb des Wirbelbettes geregelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fluidized bed height is regulated as a function of a predetermined pressure difference above and below the fluidized bed. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluidisier- und Reaktionsgas ein Gemisch aus Luft oder Sauerstoff und Abgas des Verbrennungsprozesses verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a mixture of air or oxygen and exhaust gas from the combustion process is used as the fluidizing and reaction gas. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Wirbelbett durch Regeln der Menge des Fluidisier- und Reaktionsgases oder dessen Sauerstoffgehaltes auf einem vorbestimmten Wert, vorzugsweise auf ungefähr 850° C, gehalten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature in the fluidized bed is kept at a predetermined value, preferably at approximately 850 ° C, by regulating the amount of the fluidizing and reaction gas or its oxygen content. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelbett in einen ersten Wirbelbetteil unten im Schacht und einen zweiten Wirbelbetteil neben dem Schacht unterteilt ist, daß die erzeugten Gase über die Wirbelschichten der beiden Wirbelbetteile geleitet und im Gleichstrom aus einem Gasaustritt oberhalb des zweiten Wirbelbetteiles abgezogen werden.Method according to one of claims 3 to 6, characterized in that the fluidized bed is divided into a first fluidized bed part at the bottom of the shaft and a second fluidized bed part next to the shaft, that the gases generated are passed over the fluidized beds of the two parts of the fluidized bed and in co-current flow from a gas outlet above of the second part of the fluidized bed. Vergasungsreaktor mit einem Schacht (1) zum Einfüllen und mindestens teilweisen Vergasen einer Feststoffschüttung (7), mit mindestens einer Abstützung (9) für die Feststoffschüttung, die mindestens eine Engstelle (17, 19) zum Durchlassen von Feststoffen und Gasen bildet, mit in den Bereich oberhalb der Engstelle mündenden Frischluftleitungen (18, 20) zum Einführen einer kontrollierten unterstöchiometrischen Frischluftmenge und mit einer unterhalb der Engstelle angeordneten Kammer (25), dadurch gekennzeichnet, daß von der Kammer (25) getrennt eine Gaskammer (43) angeordnet ist, die einen Gaseinlaß (45) für ein Fluidisier- und Reaktionsgas aufweist; daß die Gaskammer (43) oben durch einen von Düsen (37) durchsetzten Boden (35) abgeschlossen ist, daß oberhalb des Bodens (35) ein Fluidisierraum (29; 75) enthaltend inertes, fluidisierbares Material ausgebildet ist und daß der Fluidisierraum mit einem Einlaß (31) zum Einführen des fluidisierbaren Materials versehen und mit der Kammer (25) gasleitend verbunden ist.Gasification reactor with a shaft (1) for filling and at least partially gasifying a solid bed (7), with at least one support (9) for the solid bed, which forms at least one constriction (17, 19) for the passage of solids and gases, with in the Area above the constriction opening fresh air lines (18, 20) for introducing a controlled sub-stoichiometric amount of fresh air and with a chamber (25) arranged below the constriction, characterized in that a gas chamber (43) is arranged separately from the chamber (25), which one Has gas inlet (45) for a fluidizing and reaction gas; that the gas chamber (43) is closed at the top by a bottom (35) through which nozzles (37) pass, that a fluidizing chamber (29; 75) containing inert, fluidizable material is formed above the bottom (35) and that the fluidizing chamber is provided with an inlet (31) for introducing the fluidizable material and is connected to the chamber (25) in a gas-conducting manner. Vergasungsreaktor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierraum (29) im Bodenbereich der Kammer (25) ausgebildet ist.Gasification reactor according to claim 8, characterized in that the fluidizing chamber (29) is formed in the bottom region of the chamber (25). Vergasungsreaktor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierraum (29a, 29b; 75) von der Kammer (25) durch eine Wand (1a; 73) getrennt ist und eine Abgasleitung (71) aufweist, die mit dem Schacht (1) oberhalb der Engstelle (17, 19) verbunden sein kann.Gasification reactor according to claim 8, characterized in that the fluidizing chamber (29a, 29b; 75) is separated from the chamber (25) by a wall (1a; 73) and has an exhaust gas line (71) which is above the shaft (1) the constriction (17, 19) can be connected. Vergasungsreaktor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierraum (75) unterhalb des Schachtes (1) liegt und die horizontal verlaufende Wand (73) den Schacht (1) nach unten abschließt.Gasification reactor according to claim 10, characterized in that the fluidizing chamber (75) lies below the shaft (1) and the horizontally running wall (73) closes the shaft (1) at the bottom. Vergasungsreaktor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierraum in zwei Teilräume (29a, 29b) unterteilt ist, von denen der eine (29a) im Bodenbereich des Schachtes (1) und der andere (29b) daneben angeordnet ist, daß die Wand (1a) das untere Ende einer vertikalen seitlichen Begrenzungswand des Schachtes (1) bildet und einen seitlichen Durchlaß (67) zur Herstellung einer Verbindung zwischen den beiden Teilräumen (29a, 29b) freiläßt, daß die Gaskammer (43) durch eine Trennwand (44) in zwei Teilkammern (43a, 43b) unterteilt ist und daß jede Teilkammer mit einem eigenen Gaseinlaß (45a, 45b) zur unterschiedlichen Beaufschlagung mit Fluidisier- und Reaktionsgas versehen ist.Gasification reactor according to claim 10, characterized in that the fluidizing chamber is divided into two sub-chambers (29a, 29b), one of which (29a) is arranged in the bottom region of the shaft (1) and the other (29b) next to it, that the wall ( 1a) forms the lower end of a vertical lateral boundary wall of the shaft (1) and leaves a lateral passage (67) for establishing a connection between the two sub-spaces (29a, 29b) that the gas chamber (43) through a partition (44) in is divided into two sub-chambers (43a, 43b) and that each sub-chamber has its own gas inlet (45a, 45b) for different loading Fluidizing and reaction gas is provided. Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fördervorrichtung (33) zum Einspeisen von fluidisierbarem Material in den Einlaß (31) des Fluidisierraumes (29) oberhalb des Bodens (35) vorgesehen ist.Gasification reactor according to one of claims 8 to 12, characterized in that a conveying device (33) is provided for feeding fluidizable material into the inlet (31) of the fluidizing chamber (29) above the bottom (35). Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (35) und die Gaskammer (43) von einem Abführrohr (57) für inertes Material durchsetzt sind, wobei eine regelbare Ausschleusvorrichtung (55) für inertes Material in dem Abführrohr angeordnet ist.Gasification reactor according to one of claims 8 to 13, characterized in that the bottom (35) and the gas chamber (43) are penetrated by a discharge pipe (57) for inert material, a controllable discharge device (55) for inert material being arranged in the discharge pipe is. Vergasungsreaktor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (35) zum Abführrohr (57) hin geneigt ist.Gasification reactor according to claim 14, characterized in that the bottom (35) is inclined towards the discharge pipe (57). Vergasungsreaktor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Düsen (37a), welche die tiefgelegenen Stellen des Bodens (35) durchsetzen, größere Ausströmquerschnitte (41) als die Düsen (37b) an den höhergelegenen Stellen des Bodens (35) haben.Gasification reactor according to claim 15, characterized in that those nozzles (37a) which penetrate the lower parts of the base (35) have larger outflow cross sections (41) than the nozzles (37b) at the higher parts of the base (35). Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Niveauregelvorrichtung für die Regelung der Wirbelschichthöhe (h) des auf dem Boden (35) ausgebildeten Wirbelbettes mit Druckaufnehmern (47, 49) zum Erfassen des Druckunterschiedes zwischen dem Fluidisierraum (29) und der Gaskammer (43) und mit einem Regler (51) zum Regeln dieses Druckunterschiedes auf einen Sollwert durch kontrolliertes Abführen von fluidisierbarem Material mittels der Ausschleusvorrichtung (55) vorgesehen ist.Gasification reactor according to one of claims 13 to 16, characterized in that a level control device for regulating the fluidized bed height (h) of the fluidized bed formed on the floor (35) with pressure sensors (47, 49) for detecting the pressure difference between the fluidizing chamber (29) and the gas chamber (43) and a controller (51) for regulating this pressure difference to a desired value by controlled removal of fluidizable material by means of the discharge device (55). Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturregelvorrichtung (61) für die Temperatur in dem Fluidisierraum (29) mit einem Temperaturaufnehmer (59) zum Erfassen der Temperatur und Regeln auf einen Temperatur-Sollwert durch Einstellen der über den Gaseinlaß (45) zugeführten Fluidisier- und Reaktionsgasmenge oder deren Sauerstoffgehaltes vorgesehen ist.Gasification reactor according to one of claims 8 to 17, characterized in that a temperature control device (61) for the temperature in the fluidizing chamber (29) with a temperature sensor (59) for detecting the temperature and regulating to a temperature setpoint by adjusting the temperature via the gas inlet (45) supplied fluidizing and reaction gas amount or their oxygen content is provided. Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der Engstelle (17, 19) angeordnete Kammer (25) einen Auslaß (27) für Gase aufweist.Gasification reactor according to one of claims 8 to 18, characterized in that the chamber (25) arranged below the constriction (17, 19) has an outlet (27) for gases. Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine oberhalb des Wirbelbetteiles über dem anderen Teilraum (29b) angeordnete Kammer (69) einen Auslaß (27a) für Gase aufweist, so daß das erzeugte Gas über den Durchlaß (67) und die Wirbelschichten oberhalb der beiden Teilräume (29a, 29b) im Gleichstrom über den Auslaß (27a) abgezogen wird.Gasification reactor according to one of claims 12 to 18, characterized in that a chamber (69) arranged above the fluidized bed part above the other partial space (29b) has an outlet (27a) for gases, so that the gas generated via the passage (67) and the fluidized beds above the two subspaces (29a, 29b) are drawn off in cocurrent via the outlet (27a).
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