EP2451904A2

EP2451904A2 - Reaktor zur erzeugung eines produktgases durch allotherme vergasung von kohlenstoffhaltigen einsatzstoffen

Info

Publication number: EP2451904A2
Application number: EP10728178A
Authority: EP
Inventors: Michael Hofmeister; Stefan Aniol; Georg Gallmetzer
Original assignee: Highterm Research GmbH
Current assignee: Highterm Research GmbH
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2012-05-16
Also published as: CN102307972A; DE102009032524B3; CA2749822A1; BRPI1008521A2; US20110300027A1; WO2011003731A3; WO2011003731A2

Abstract

Ein Reaktor zur Erzeugung eines Produktgases durch allotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen umfasst einen Druck aufgeladenen Reformer-Reaktor zur Vergasung der kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffe, eine Zuführleitung zur Zuführung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen und Hilfsstoffen für die Vergasung in den Reformer-Reaktor, eine Brennkammer zur Erzeugung der für die allotherme Vergasung notwendigen Wärme, wobei die Brennkammer thermisch mit dem Reformer-Reaktor gekoppelt ist, und eine pneumatische Fördereinrichtung zur Ableitung partikelförmiger Vergasungsrückstände und Rohgas aus dem Reformer-Reaktor und zur Zufuhr der partikelförmigen Vergasungsrückstände in die Brennkammer, mit einem Gasfilter zur Abscheidung der partikelförmigen Vergasungsrückstände aus dem Rohgas und einer Druckschleuse, die eine Hochdruckseite und einer Niederdruckseite aufweist, wobei der Gasfilter eine Ableitung für Produktgas und eine Ableitung für Feststoffpartikel aufweist. Der Reaktor ist dadurch gekennzeichnet, dass Gasfilter und Druckschleuse getrennte Komponenten sind und dass die Ableitung für Feststoffpartikel des Gasfilters mit der Hochdruckseite der Druckschleuse verbunden ist.

Description

Beschreibung

Reaktor zur Erzeugung eines Produktgases durch allotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reaktor zur Erzeugung eines Produktgases durch allotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ,

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen solchen Reaktor, in dem als kohlenstoffhaltige Einsatzstoffe biogene Einsatzstoffe (Biomasse) wie etwa Ernteabfälle, Holzhackschnitzel oder Energiepflanzen, also Pflanzen wie etwa Miscanthus, die spezieil für die energetische Nutzung gezüchtet und angebaut werden, umgesetzt wer- den. Insbesondere dient der erfindungsgemäße Reaktor der Erzeugung von Produktgas (Synthesegas), eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, mit einem Heizwert von mindestens 8000 bis 10000 kJ/m³, also mit einem Heizwert, der über dem von Schwachgas von ca. 3500 bis 7000 kJ/m³ liegt (zum Vergleich: Der Heizwert von unter dem Einfluss von Mikroorganismen aus organischen Stoffen entstehendem Gas liegt zwischen 21000 und 25000 kJ/m³). Das so gewonnene Produktgas kann zur weiteren Nutzung einem Gasmotor oder einer Gasturbine zugeführt werden, um darin mit einem Wirkungsgrad von ca. 35-40% verbrannt zu werden.

Der Prozess der allothermen - also in der Summe endothermen - Wasserdampf- Reformierung von Biomasse findet grundsätzlich in drei Teilprozessen statt: Trocknung, Pyrolyse (Spalten oder„Cracken" von langkettigen organischen Verbindungen im Wesentlichen, d. h. abgesehen von dem in der Biomasse enthaltenden Sauerstoff, unter Sauerstoffausschluss; Luftüberschusszahl λ = 0) und (Dampf-) Reformierung, wobei am Ende des Prozesses das Produktgas entsteht. Alle drei Teilprozesse laufen in einem Wirbelschicht-Reaktor eines so genannten Heatpipe-Reformers gleichzeitig ab. Durch die oben genannte Luftüberschusszahl ist die Pyrolyse von der unterstöchiometrischen Vergasung (0 < λ < 1) mit geringer Sauerstoffzufuhr und der Verbrennung (λ > 1) mit optimaler Sauerstoffzufuhr abgegrenzt. Bei der pyrolytischen Zersetzung von Biomasse unter Wärmeeinwirkung und Luft- abschluss entstehen gasförmige (Pyrolysegas) und flüssige (Pyrolyseöl) Produkte sowie ein im Wesentlichen aus Kohlenstoff bestehender Koks, der so genannte Pyrolyse- koks. Im Allgemeinen werden dabei rund 80% der Biomasse in gasförmige Produkte umgewandelt. Dabei kommt es bei Temperaturen von deutlich mehr als 100⁰C zunächst zu einer Depoiymerisierung der Polyosen bzw. Hemicellulosen und der Cellulosen; damit einher geht eine Abspaltung von Kohlenstoffdioxid und Reaktionswasser. Ab rund 340⁰C werden alliphatische Strukturen aufgebrochen, und durch Dealkylierung werden Methan und andere Kohlenwasserstoffe freigesetzt. Ab ca. 400⁰C kommt es zu einem Aufbrechen von Kohlenstoff-Sauerstoff-Verbindungen, und es beginnt die Zersetzung der zwischenzeitlich gebildeten großmolekularen Bitumenverbindungen. Bei einer noch weiteren Temperaturerhöhung werden dann noch weitere kurzkettige Kohlenwasserstoffverbindungen gebildet. Die Zusammensetzung der bei der pyrolytischen Zerset- zung entstandenen Produkte (Koks, Öl, Gas) wird ganz wesentlich von der Art und Zusammensetzung der Einsatzstoffe, der Aufheizgeschwindigkeit und dem erreichten Temperaturniveau (langsame gegenüber schnelle Pyrolyse) ab.

Die Produkte der Pyrolysereaktionen bilden die Edukte der Reformierungsreakti- onen, bei denen Kohlenwasserstoffe in zwei Prozessen vom Wasserstoff getrennt werden:

C_nH_m + n H₂O t; n CO + (n + m/2) H₂ CO + H₂O U CO₂ + H₂ (Shift-Reaktion)

Letzterer Prozess dient dazu, in dem Produktgas den CO-Anteil zu minimieren und den H₂-Antei! zu maximieren. Bei zu geringen Temperaturen (< 800⁰C) im Reformer-Reaktor, dem Teil des Reaktors, in dem die allotherme Vergasung (Pyrolyse) stattfindet, ist der Grad der Reformierung der Pyrolyserückstände (des Pyrolysekokses) gering, was zu einem Über- scfiuss dieser Rückstände im Reformer-Reaktor führt, die dann aus dem ausgeschleust werden müssen, um ein Überlaufen / Verstopfen des Reformer-Reaktors zu verhindern.

Aus der EP 1 187 892 B1 ist zu diesem Zweck eine siphonartige Konstruktion be- kannt, mit deren Hilfe die Rückstände durch eine Filterschicht und über ein Siphonrohr direkt in eine Brennkammer abgeführt und dort durch Verbrennung thermisch verwertet werden. Die Schüttung der Filterschicht und deren„Erstreckung" in das Siphonrohr stellt dabei eine Druckdichtung oder druckfeste Schleuse zwischen dem Reformer-Reaktor und der Brennkammer dar. Durch eine in das Siphonrohr mündende Düse wird das sich darin befindende Material fluidisiert und aus dem Siphonrohr in die Brennkammer entleert.

Die in der EP 1 187 892 B1 offenbarte siphonartige Konstruktion hat den Nachteil, das ein gleichzeitiges Abdichten und kontrolliertes Entleeren des Siphonrohrs proble- matisch ist und häufig zu Ausfällen der Anlage führt, was wiederum ein Sicherheitsrisiko beim Betreiben der Anlage zur Konsequenz hat.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend von der in der EP 1 187 892 B1 beschriebenen Vorrichtung, einen Reaktor zur Erzeugung eines Pro- duktgases durch allotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen bereitzustellen, der die oben genannten Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmaie des Anspruchs 1 gelöst. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasfilter, der funktional der in der EP 1 187 892 B1 beschriebenen Filterschicht" entspricht, und eine Druckschleuse, deren Funktion in der EP 1 187 892 B1 ebenfalls von der„Filterschicht" übernommen wird, getrennte Komponenten sind, und dass eine Ableitung des Gasfilters für Feststoffpartikel mit der Hochdruckseite der Druckschleuse verbunden ist. Ne- ben der Ableitung für Feststoffpartike! umfasst der Gasfilter eine Ableitung für Produktgas. Mit anderen Worten: In dem Gasfilter findet eine Trennung von Produktgas und Feststoffpartike In statt, wobei erfindungsgemäß über eine pneumatische Fördereinrichtung partikelförmige Vergasungsrückstände, in denen Rohgas eingeschlossen ist, aus dem Reformer-Reaktor ab- und über den Gasfilter und die Druckschleuse der Brennkammer zugeführt werden. Die Trennung von Gasfilter und Druckschleuse bietet die Möglichkeit, beide unabhängig von einander anzupassen und zu optimieren. Durch die Merkmale des Anspruchs 2 lässt sich die Explosionsgefahr des ansonsten sehr heißen Produktgases verringern. Ferner eröffnen sich dadurch Freiräume bei der Gestaltung des anschließenden Gasfilters, sowohl konstruktiv als auch hinsichtlich der zu Materialien, und die Standzeit des Gasfilters kann verlängert werden. Die Anordnung des u-förmigen Rohrstücks und des Steigrohrs und damit des Gasfilters außerhalb des Reformer-Reaktors und außerhalb der Brennkammer, also insgesamt außerhalb des Reaktor-Behälters, wie es in Anspruch 3 definiert ist, erlaubt eine kompakte und, da der Gasfilter bei der Gestaltung des Innenraums des Reaktor- Behälters konstruktiv nicht berücksichtigt werden muss, einfache Bauweise und führt zu einer wartungstechnischen Vereinfachung der Gesamtanlage. Insbesondere bei einer Ausgestaltung gemäß Anspruch 15 ist dadurch die Höhe des Reaktor-Behälters und damit der bei der Förderung der partikelförmigen Vergasungsrückstände nach oben dergestalt, dass diese dann von der Niederdruckseite des Gasfilters in die Brennkammer schwerkraftunterstützt stattfindet, zu überwindende Höhenunterschied verringert. Durch die Ausbildung des ersten Teils der Förderstrecke der pneumatischen Fördereinrichtung als Fallrohr erfolgt die Förderung der partikelförmigen Vergasungsrückstände auch innerhalb des erfindungsgemäßen Reaktors, wo die Unterbringung einer sperrigen Fördereinrichtung schwierig oder gar nicht zu realisieren ist, vorteilhafterweise schwerkraftunterstützt.

Die Anordnung oder Ausrichtung des ersten Fallrohrs gemäß Anspruch 4 hat neben dem Vorteil der oben beschriebenen schwerkraftunterstützten Förderung, der bei senkrechter Anordnung besonders zum Tragen kommt, den Vorteil, dass dadurch das erste Fallrohr mit der in Anspruch 1 implizit definierte Vorrichtung zur thermischen Kopplung des Reformer-Reaktors mit der Brennkammer am wenigstens kollidiert.

Das Steigrohr ist im Gegensatz zu dem u-förmigen Rohrstück zum Beispiel zur Verringerung von Reibungswiderständen vorzugsweise gerade, zumindest jedoch ge- genüber letzterem länger ausgebildet, da es den Höhenunterschied zwischen dem Ende des u-förmigen Rohrstücks und Gasfilter überwinden muss. Dabei erlaubt die vergleichsweise große Länge des Steigrohrs eine im Wesentlichen ebenso lange Kühlstrecke und somit einen guten Kühlungseffekt, während dessen Geradlinigkeit eine kon- struktive Einfachheit der Kühleinrichtung ermöglicht. Da beide Vorteile bei dem u- förmigen Rohrstück nicht im selben Maße erfüllt sind, ist eine Anordnung der Kühleinrichtung an dem Steigrohr gemäß Anspruch 5 vorteilhaft.

Die Verwendung eines Dampferzeugers als die Kühleinrichtung gemäß Anspruch 6, der zum Beispiel in Verbindung mit einem Generator elektrische Energie erzeugen kann, ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch vorteilhaft. Insbesondere kann die so erzeugte elektrische Energie der Anlage wieder zugeführt werden.

Durch die in Anspruch 7 definierte Rohgasleitung wird ein Teil des bei der al- lothermen Vergasung in dem Reaktor-Reformer entstehenden Produktgases direkt dem Gasfilter zur Abscheidung von darin enthaltenen partikelförmigen Vergasungsrückständen zugeführt. Ein weiterer Teil wird als Gaseinschluss in den über das erste Fallrohr aus dem Reaktor-Reformer abgeführten partikelförmigen Vergasungsrückständen zu dem Gasfilter geleitet. Das heißt, gemäß der Ausgestaltung des Anspruchs 7 münden zwei Leitungen, das Steigrohr mit seinem oberen Ende und die Rohgasleitung, in den Gasfilter, in dem eine Trennung bzw. Abscheidung der partikelförmigen Vergasungsrückstände, die hauptsächlich über das Steigrohr in den Gasfilter gelangen, und des Rohgases, das hauptsächlich über die Rohgasleitung in den Gasfilter gelangt, stattfindet. Durch die Verwendung der Rohgasleitung, die das bei der allothermen Vergasung entstandene Rohgas direkt zu dem Gasfilter leitet, wird die Rohgas- und damit die Produktgasausbeute erhöht, da im anderen Falle, wenn die Rohgasleitung nicht vorhanden wäre, das Rohgas nur zusammen mit den partikelförmigen Vergasungsrückständen aus dem Reformer-Reaktor zu dem Gasfilter transportiert werden könnte, der jedoch nicht das gesamte in den partikelförmigen Vergasungsrückständen mitgeführte Rohgas dar- aus entfernen kann.

Gemäß Anspruch 8 sorgen definierte Fluidzuführungen entlang des u-förmigen Rohrstücks und des Steigrohrs für ein sicheres„Durchrutschen" der partikeiförmigen Vergasungsrückstände durch diese Rohrabschnitte. Durch Parameter wie die pro Zeiteinheit eingefettete Dampfmenge und die Art der Dampfeinbringung, die zum Beispiel pulsierend erfolgen kann und somit außer eine fluidisierende auch eine„rüttelnde" Wirkung hat, ist der Förderwiderstand beeinfluss- und kontrollierbar.

Die Verwendung von Dampf als Fluid gemäß Anspruch 9 ermöglicht vorteilhafterweise die wenigstens teilweise Verwendung bzw. Prozessrückführung von bei den in dem erfindungsgemäßen Reaktor-Behälter ablaufenden chemischen Prozessen entstehenden Gasen wie etwa Rauchgasen. Ferner hat die Verwendung von Gasen / Dampf den Vorteil, dass ein schlagartiges Verdampfen, das bei den gegebenen Temperaturen im Falle von zum Beispiel Wasser auftreten und eine kontrollierte und gleichmäßige Förderung zumindest erschweren würde, nicht eintritt. Der sich bei der Einleitung in das u-förmige Rohrstück und das Steigrohr schon im gasförmigen Aggregatszustand befindlich Dampf dehnt sich zwar beim Kontakt mit den sehr heißen partikelförmigen Verga- sungsrückständen ebenfalls aus, doch erfolgt die Ausdehnung bei weitem nicht so schlagartig und sorgt durch die Blasenbildung für eine Lockerung der als„bewegtes Festbett" interpretierbaren Rückstände und durch eine Verringerung des Förderwiderstandes auch zu einer leichteren Überwindung der Höhendifferenz. Eine kontrollierbare, kontinuierliche und widerstandsarme Förderung geht somit einher mit einem wirtschaft- liehen und sicheren Betrieb der Gesamtanlage.

Die Verwendung einer Dampflanze gemäß Anspruch 10 ermöglicht eine effiziente und raumsparende Einleitung von Dampf in die pneumatische Fördereinrichtung, die gemäß Anspruch 11 über abzweigende Fluidzuführungen zum Beispiel in regelmäßigen oder der Gewichtskraft der Brennkammerschüttung Rechnung tragenden_« d. h. nach unten abnehmenden Abständen erfolgen kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 12 ist es möglich, die Schleuse in einer geringeren Höhe anzuordnen als in einem Fall, in dem die dort definierte Gasleitung nicht vorhanden ist und die Steigleitung bis mindestens auf gleiche Höhe wie der Gasfilter geführt werden muss. Das in den partikelförmigen Vergasungsrückständen eingeschlossene Produktgas wird hier durch den Grobabscheider und nicht durch den Gasfilter entnommen, so dass der Gasfilter einfacher und insbesondere„feinmaschiger" aus- gelegt werden kann, was zu einer besseren Qualität des letztlich erzeugten Produktgases führt.

Wärmeleitrohre (englisch„heatpipes") zur thermischen Kopplung zwischen Brenn- kammer und Reformer-Reaktor wie sie in Anspruch 13 definiert sind, haben den Vorteil. dass durch sie Wärme effizient und schnell von einem wärmeren Ort (hier der Brennkammer) zu einem kälteren Ort (hier der Reformer-Reaktor) transportiert werden kann. Der Wärmetransport bezogen auf Wärmemenge und Geschwindigkeit kann das 100- 1000-fache derjenigen eines geometrisch gleichen Bauteils aus Vollmaterial-Kupfer betragen. Wärmeleitrohre können ferner durch Abstimmung von zum Beispiel ihres Durchmessers, der Art ihrer Innenbeschichtung, ihrer Vakuumierung, ihres Arbeitsmediums flexibel eingesetzt werden. Insbesondere das Arbeitsmedium entscheidet über den Temperaturbereich, in dem die Wärmeleitrohre eingesetzt werden können. Entscheidet man sich für Kapillar-Wärmeleitrohre im Gegensatz zu Nicht-Kappillar- Wärmeleitrohren, so hat auch die Einbaulage kaum Einfluss auf ihren Wirkungsgrad. Der oben allgemein formulierte Vorteil der senkrechten Herausführung des ersten Fallrohrs aus dem Reformer-Reaktor (Anspruch 4) wird hier konkret: Die üblicher- und vorteilhafterweise geradlinig ausgeführten Wärmeleitrohre können parallel zu dem ersten Fallrohr angeordnet sein, wobei vorzugsweise die Brennkammer und der Reformer- Reaktor, die mittels der Wärmeleitrohre thermisch gekoppelt sind, in einem gemeinsamen Reaktor-Behälter angeordnet sind, wie es in Anspruch 14 definiert ist.

Durch die Merkmale der Ansprüche 16 und 17 ist eine Vereinfachung der Konstruktion und damit der Wartung gewonnen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 18 können sowohl eine gute Durchmischung im Falle einer makroskopisch homogenen Schüttung und ebenso - in manchen Situationen wünschenswert - aufgrund des Fluidverhaltens der Wirbelschicht, auf die das Ar- chimedesprinzip angewendet werden kann, eine vertikale Entmischung im Falle einer inhomogenen Schüttung erreicht werden. Ferner wird ein ausgezeichneter Wärmetransport sowohl innerhalb der Wirbelschicht als auch zwischen der Wirbelschicht und der Vorrichtung zur thermischen Kopplung zwischen Brennkammer und Reformer- Reaktor, zum Beispiel die in Anspruch 13 definierten Wärmeleitrohre, erzielt. Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, deutlicher ersichtlich, In den Zeich- nungen sind:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Reaktors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines Reaktors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht eines Reaktors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht eines Reaktors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines Reaktors gemäß einer fünften Aus- führungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Reaktors 10 zur Erzeugung eines Produktgases P durch ailotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen E gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Erste Ausführunqsform

Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße Reaktor 10 zur Erzeugung eines Produktgases durch ailotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen einen Reaktor-Behälter 100, in dem eine Brennkammer 200 und ein Re- former-Reaktor 300 angeordnet sind, und ein außerhalb des Reaktors 10 angeordneten Leitungs- und Fütersystem 400. Diese Komponenten sind nachfolgend ausführlich beschrieben. Der Reaktor-Behälter 100 umfasst ein Rohr 102 mit kreisringförmigem Querschnitt, einem unteren Ringflansch 104 und einem oberen Ringflansch 106. Der Reaktor-Behälter 100 ist unten mit einem Boden 108, der mit dem Ringflansch 104 verbunden ist, und oben mit einem Deckel 110, der mit dem Ringflansch 106 verbunden ist, dicht verschlossen, wobei sich in den Zwischenraum zwischen dem Decke! 110 und dem Ringflansch 106 ein Ringfiansch 304 des nachstehend beschriebenen Reformer- Reaktors 300 erstreckt. Die Ringflansche 106, 304 und der Deckel 110 sind zum Beispiel mit Hilfe von äquidistant entlang des Umfangs des Deckels 110 angebrachten Schrauben oder dergleichen lösbar und dicht miteinander verbunden. Der Reaktor- Behälter 100 weist in seinem Boden 108 Öffnungen 112, durch die über wenigstens ein erstes Rohr 114 und wenigstens ein zweites Rohr 116 ein Primärluftstrom 142 bzw. ein Sekundärluftstrom 144 eingeleitet werden kann, in seinem Deckel 110 eine Öffnung 118, durch die eine Zuführleitung 120 zur Zuführung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen E und Hilfsstoffen in den Reformer-Reaktor 300 mündet, und eine Öffnung 122, aus der eine Rohgasleitung 402 zur Abführung eines Teils des im Reformer-Reaktor 300 entstehenden Rohgases R aus dem Reformer-Reaktor 300 herausgeführt ist, und in seinem Mantel eine Austrittsöffnung 126 zur Abführung von in der Brennkammer 200 entstehendem Rauchgas R aus dem Reaktor-Behälter 100 und eine Eintrittsöffnung 128, durch die partikelförmige Vergasungsrückstände in die Brennkammer 200 einge- bracht bzw. zurückgeführt werden können, wie es nachstehend im Zusammenhang mit dem Leitungs- und Filtersystem 400 ausführlich beschrieben ist, auf.

Konzentrisch zu dem Rohr 102 ist in dem Reaktor-Behälter 100 ein Einsatz 130 mit ebenfalls kreisringförmigem Querschnitt angeordnet, der sich in axialer Richtung des Reaktor-Behälters 100 von dessen Boden 108 bis unterhalb der Austrittsöffnung 126 erstreckt und einen Außendurchmesser besitzt, der etwas kleiner als der Innendurchmesser des Rohrs 102 ist, so dass zwischen beiden ein Spalt 132 mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildet ist. Parallel zu dem Boden 108 und dicht mit der Innenseite des Einsatzes 130 verbunden sind ein erster Trennboden 134 und ein zweiter Trennboden 136 so angeordnet, dass zwischen dem ersten Trennboden 134 und dem zweiten Trennboden 136 ein erster Gasraum 138, in den das erste Rohr 114 mündet, und zwischen dem zweiten Trennboden 136 und dem Boden 108 ein zweiter Gasraum 140, in den das zweite Rohr 116 mündet, ausgebildet. Der durch das erste Rohr 114 in den ersten Gasraum 138 geleitete Primärluftstrom 142 gelangt über Löcher (nicht gezeigt) in dem ersten Trennboden 134 von unten in die Brennkammer 200. Der durch das zweite Rohr 116 in den zweiten Gasraum 140 geleitete Sekundärluftstrom 144 gelangt über Löcher (nicht gezeigt) in der durch den Einsatz 130 gebildeten Umfangswand des zweiten Gasraums 140 in den Spalt 132 und durch weitere Löcher (nicht gezeigt) in dem Einsatz 130 als Sekundärlufteinströmung 146 von der Seite in die Brennkammer 200 und den Raum zwischen der Brennkammer 200 und dem Reformer-Reaktor 300, Primär- und SekundärSuftstrom 142 bzw. 144, 146 dienen sowohl als FluidisierungsmitteS zur Erzeugung einer Wirbelschicht in der Brennkammer 200 (siehe unten) als auch als Oxidationsmitte! für die dort stattfindenden Verbrennungsreaktionen. Der Sekundärluftstrom 144 dient ferner der thermischen Isolierung des Teils des kreiszylindrischen Rohrs 102, der sich auf Höhe der Brennkammer 200 befindet und somit einer hohen Temperatur ausgesetzt ist. Diese und weitere Details wie etwa die genaue Anordnung der seitlichen Löcher ist ausführlich in der WO 2010/040787 A2 desselben Anmelders beschrieben. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, erfährt die seitlich in die Brennkammer 200 einströmende Sekundärlufteinströmung 146 durch den von unten in die Brennkammer 200 einströmenden Primärluftstrom 142 eine Änderung der Strömungsrichtuπg nach oben.

Die Brennkammer 200 umfasst eine Schüttung 202, die durch Einleiten des Primärluftstromes 142 und der Sekundärlufteinströmung 146 als Fluidisierungs- und Oxi- dationsmittel in einen fluidisierten Zustand überführt wird, der dem Betriebszustand der Brennkammer 200 entspricht, und die unten von dem ersten Trennboden 134 und seit- lieh von einem unteren Abschnitt des kreiszylindrischen Einsatzes 130 begrenzt wird, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Der durch das erste Rohr 114 in den ersten Gasraum 138 eingeleitete Primärluftstrom 142 gelangt durch eine Mehrzahl von Löchern bzw. Öffnungen (nicht gezeigt), die vorzugsweise über die gesamte Fläche des ersten Trennbodens 134 gleichmäßig verteilt und so dimensioniert sind, dass die Schüttung 202 durch den ersten Trennboden 134 getragen wird, in die Schüttung 202 bzw. die durch die Einströmung erzeugte Wirbelschicht. Die Schüttung 202 nimmt somit ein im Wesentlichen kreiszylindrisches Volumen ein, das durch dessen Mantel und dessen Boden mit dem Fluidisierungs- und Oxidationsmittel (Primär- und Sekundärluftstrom) bestromt wird; sie besteht ferner im Wesentlichen aus Sand, dem evt. ein Katalysator beigemengt ist, und Brennstoffen.

Der Reformer-Reaktor 300 ist gemäß dieser Ausführungsform, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, innerhalb des Rohres 102 und in einem Abstand zu und oberhalb der

Brennkammer 200 angeordnet. Der Reformer-Reaktor 300 umfasst ein äußeres Sackrohr 302 mit kreisringförmigem Querschnitt, an dessen offener Seite (oben in Fig. 1) der Flansch 304 ausgebildet ist, wie es oben beschrieben ist, und ein inneres Sackrohr 306 mit kreisringförmigem Querschnitt, wobei das äußere und innere Sackrohr 302, 306 so gestaltet sind, dass zwischen ihnen und durch sie begrenzt ein im Querschnitt u- förmiger Spaltraum 308 und zwischen dem äußeren Sackrohr 306 und dem Rohr 102 und durch beide begrenzt ein Spaltraum 310 ausgebildet sind. Insgesamt ergibt sich somit eine Anordnung, bei der erfindungsgemäß die Symmetrieachsen aller Elemente mit kreisringförmigem Querschnitt zusammenfallen. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, er- streckt sich die Seitenwand des inneren Sackrohrs 306 nicht bis zu dem Deckel 110, was, wie nachstehend ausgeführt ist, einen Überlauf des sich in dem inneren Sackrohrs 306 befindlichen Materials in den Spaltraum 308 ermöglicht und einen Rohgasraum 316 über dem inneren Sackrohr 306 erzeugt. Die Zuführleitung 120 ragt, wie es in Fig. 1 zu sehen ist, bis kurz vor den Boden 312 des inneren Sackrohrs 306.

Die Brennkammer 200 und der Reformer-Reaktor 300 sind durch Wärmeleitrohre 204 gekoppelt, die Wärme von unten nach oben in Fig. 1 transportieren können. Die Wärmeleitrohre 204 erstrecken sich jeweils geradlinig nach unten fast bis zu dem ersten Trennboden 134 und nach oben fast bis auf Höhe des oberen Randes des inneren Sackrohres 306 und durchdringen dabei den Boden 312 des inneren Sackrohrs 306 und den Boden 314 des äußeren Sachrohrs 302. Die Durchstoßflächen der Wärmeleitrohre 204, von denen in Fig. 1 nur zwei zu sehen sind, durch eine zu der Symmetrieachse senkrechten Ebene sind ferner gemäß der Ausführungsform gleichmäßig verteilt auf einem Kreis in dieser Ebene angeordnet.

Das Leitungs- und Filtersystem 400 umfasst eine pneumatische Fördereinrichtung 404, die wiederum einen Gasfilter 406, eine Druckschleuse 408 mit einer Hochdruckseite 408a, die mit dem Gasfilter 406 verbunden ist, und einer Niederdruckseite 408b, ein erstes Fallrohr 410, das im Wesentlichen senkrecht nach unten aus dem Reformer- Reaktor 300, genauer dem Spaltraum 308, heraus und durch die Brennkammer 200, den ersten und zweiten Trennboden 134, 136 und den Boden 108 aus dem Reaktor- Behälter 100 herausgeführt ist, ein mit dem unteren Ende des ersten Fallrohrs 410 ver- bundenes u-förrniges Rohrstück 412, ein Steigrohr 414, das mit einem Ende mit dem weiteren Ende des u-förmigen Rohrstücks 412 und mit seinem weiteren Ende mit der Hochdruckseite 408a der Druckschleuse 408 verbunden ist, und ein zweites Fallrohr 416, das mit einem Ende mit der Niederdruckseite 408b der Druckschleuse 408 und mit seinem weiteren Ende mit der Eintrittsöffnung 128 des Reaktor-Behälters 100 verbun- den ist, umfasst. Mit anderen Worten: Das erste Fallrohr 410, das u-förmige Rohrstück 412 und das Steigrohr 414 sind einteilig zu einem s-förmigen Rohr verbunden, das eine Verbindung zwischen dem Spaltraum 308 und der Hochdruckseite 408a der Druckschleuse 408 herstellt. Die pneumatische Fördereinrichtung 404 umfasst ferner eine Dampflanze 418, die sich entlang des ersten Fallrohrs 410 und über dessen gesamte Länge erstreckt, und eine Fluidisierungseinrichtung 420, die sich auf der gesamten

Länge entlang des u-förmigen Rohrstücks 412 und des Steigrohrs 414 erstreckt. In dem Leitungs- und Filtersystem 400 ist ferner die Rohgasleitung 402 mit dem Gasfilter 406 verbunden. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, befindet sich der bogenförmige obere Endabschnitt des Steigrohrs 414 etwa auf gleicher Höhe mit dem Deckel 110 des Reaktor-Behälters 100. Die Höhe einer Einheit, die aus den räumlich getrennten Elementen Gasfilter 406 und Druckschleuse 408 besteht, muss so hoch gewählt sein, dass die Steigung des zweiten Fallrohrs 416 zu einer Förderung der partikelförmigen Vergasungsrückstände allein durch die Schwerkraft ausreichend ist.

Nachfolgend ist die Funktion bzw. Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Reaktors mit Bezug auf Fig. 1 , insbesondere der laufende Betrieb, beschrieben, und es wird hinsichtlich des Starts bzw. Anfahrens auf entsprechende Beschreibungen von Wirbe!- schichtreaktoren verwiesen, die in weiteren Anmeldungen desselben Anmelders offenbart sind. Aus der Schüttung 202 der Brennkammer 200 wird durch den Primärluftstrom 142 und die Sekundärlufteinströmung 146 des Sekundärluftstroms 144 eine Wirbeischicht erzeugt, die im Wesentlichen aus dem Sand und dem Brennstoff gebildet ist. Die bei der Verbrennung des Brennstoffs mit Hilfe des in dem Primär- und dem Sekundärluft 142, 144 enthaltenen Sauerstoffs erzeugte Wärme wird durch die Wärmeleitrohre 204 in eine weitere Wirbelschicht 318, die in dem Reformer-Reaktor 300, genauer in dem inneren Sackrohr 306, erzeugt wird und aus den über das Zuführrohr 120 in den Reformer-Reaktor 300 eingebrachten kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen E und Hilfsstoffen gebildet ist, transportiert. Durch die auf diese Weise eingebrachte Wärme werden die kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffe E allotherm vergast, wie es oben beschrieben ist. Die in diesem Prozess erzeugten partikelförmigen Vergasungsrückstände, überwiegend Koks, treten über den oberen Rand des Sackrohrs 306 und gelangen in den Spaltraum 308 und von dort in das erste Fallrohr 410, den ersten Abschnitt des s-förmigen Rohrs, das den Reformer-Reaktor 300 mit der Hochdruckseite 408a der Druckschleuse 408 verbindet. Die partikelförmigen Vergasungsrückstände werden durch die pneumatische Fördereinrichtung 404 zur Hochdruckseite 408a der Druckschleuse 408 transportiert, die direkt mit dem Gasfilter 406 verbunden ist, wobei in den partikelförmigen Vergasungsrückständen eingeschlossenes Rohgas durch den Gasfilter 406 von den partikelförmigen Vergasungsrückständen weitestgehend getrennt und als Produktgas P zur weiteren Verwertung nach außen abgegeben wird. Die von dem eingeschlossenen Rohrgas im weitestgehend befreiten partikelförmigen Vergasungsrückstände werden durch die Druckschleuse 408, das zweite Fallrohr 416 und die Eintrittsöffnung 128, welche oberhalb der in der Brennkammer 200 ausgebildeten Wirbelschicht angeordnet ist, in den Reaktor-Behälter 100 befördert und dort verbrannt. Die bei der allothermen Ver- gasung erzeugten Rohgase werden ferner über die Rohgasleitung 402 direkt zu dem Gasfilter 406 geführt, in dem die Rohgase von den darin schwebenden partikelförmigen Vergasungsrückständen befreit den Reaktor als Produktgas P verlassen.

Der Gasfilter 406 wirkt somit in dieser Ausführungsform sowohl als Feinfilter zur Abscheidung von Schwebeteilchen aus dem durch die Rohrgasleitung 402 zugeführten Rohgas R als auch als Grobfilter zur Trennung von Rohgas R und partikelförmigen Vergasungsrückständen, die über das Steigrohr 404 zugeführt werden. Zweite Ausführungsform

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Reaktors 10 zur Erzeugung eines Produktgases P durch allotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstof- fen E gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Reaktor 10 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von demjenigen der ersten Ausführungsform durch eine Verbindungsleitung 422 zwischen der Schleuse 408 und der Rohgasieitung 402, wodurch sich eine tiefer liegende Position und eine eingeschränkte Funktion der Schleuse 408 ergibt.

Das heißt, gemäß der zweiten Ausführungsform dient jetzt die Schleuse 408 der Grobabscheidung, d. h. der Trennung von in den in dem ersten Fallrohr 410, dem u- förmigen Rohrstück 412 und dem Steigrohr 414 beförderten partikelförmigen Vergasungsrückständen von dem darin eingeschlossenen Rohgas R, welches über die Ver- bindungsleitung 422 der Rohgasleitung 402 und schließlich dem Gasfilter 406 zugeführt wird. Hingegen dient hier der Gasfilter 406 lediglich als Feinfilter. Die Schleuse 408 nimmt gegenüber der ersten Ausführungsform nicht nur eine tiefer gelegene Position ein, sie ist gleichzeitig näher an den Reaktor-Behälter 100 herangerückt, so dass das zweite Fallrohr 416 zwischen der Niederdruckseite 408b der Schleuse 408 und dem Reaktor-Behälter 100 verkürzt und der Abstand zwischen deren Hochdruckseite 408a und dem Gasfilter 406 zu einem dritten Fallrohr 424, das der Abführung der partikelförmigen Vergasungsrückstände aus dem Rohgas R der Rohgasleitung 402 und der Verbindungsleitung 422 aus dem Gasfilter 406 dient, verlängert ist. Dritte Ausführungsform

Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Reaktors 10 zur Erzeugung eines Produktgases P durch allotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen E gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Reaktor 10 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von demjenigen der ersten Ausführungsform nur dahingehend, dass auf die Rohgasleitung 402 verzichtet ist. Das gesamte Rohgas R, das bei der Vergasung erzeugt wird, wird zusammen mit den partikelförmigen Vergasungsrückständen über das erste Fallrohr 410 aus dem Reformer- Behälter 100 ab- und auf dem im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Weg der Brennkammer 200 zugeführt.

Vierte Ausführungsform

Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Reaktors 10 zur Erzeugung eines Produktgases P durch aüotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen E gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Reaktor 10 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von demjenigen der dritten Ausführungsform nur dahingehend, dass das Steigrohr 404 von einer Kühleinrichtung 426 umschlossen ist. Die Kühleinrichtung 426 ist gemäß der Ausführungsform als Dampferzeuger ausgebildet.

Fünfte Ausführungsform

Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Reaktors 10 zur Erzeugung eines Produktgases P durch allotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen E gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Reaktor 10 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von demjenigen der ersten Ausführungsform konstruktiv dahingehend, dass die Baugruppe der ersten Ausführungsform umfassend den Gasfilter 406 und die Druckschleuse 408 ersetzt ist durch eine Baugruppe umfassend einen Gaswäscher 428, der eine Kühlschleife 430 zur Kühlung des Rohgases R und eine Staubwascheinrichtung 432 umfasst, und eine Pumpe 434. Der Gaswäscher 428 ist unterteilt in eine erste Zone I, in die die Rohgasleitung 402 und das Steigrohr 414 mündet und in der das Rohgas R gekühlt wird und eine Staubwäsche erfolgt, eine daran angrenzende zweite Zone II, die mit der Pumpe 434 verbunden ist und in der eine Aufschlämmung (engl, „slurry"), die Teer-Kondensat, Wasser, Staub und Lösungsmittel, z. B. Raps-Methyl-Ester (RME), ein durch Umeste- rung von Rapsöl mit Methanol gewonnener Biodieselkraftstoff, enthält, gesammelt und mit Hilfe der Pumpe 434 abgepumpt wird, und eine produktgasaustrittsseitige dritte Zone III, in der Wasser und Teere kondensieren. Die Pumpe 434 pumpt die Aufschlämmung über das zweite Fallrohr 416 durch die Eintrittsöffnung 128 in den Reaktor- Behälter 100. Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von diesen zu ermöglichen, sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht wer- den kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, die realisiert werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.

Bezuqszeichen

10 Reaktor

100 Reaktor-Behälter

102 kreiszylindrisches Rohr

104 unterer Ringflansch von 102

106 oberer Ringflansch von 102

108 Boden von 102

110 Deckel von 102

112 Öffnungen

114 erstes Rohr

116 zweites Rohr

118 Öffnung in 110 für 120

120 Zuführleitung für E

122 Öffnung in 110 für 402

126 Austrittsöffnung für R in 102

128 Eintrittsöffnung in 102

130 Einsatz in 102

132 kreiszylindrischer Spalt

134 erster Trennboden

136 zweiter Trennboden 138 erster Gasraum

140 zweiter Gasraum

142 Primär! uftstrom

144 Sekundär! uftstrom

146 Sekundärlufteinströrnung

200 Brennkammer

202 Schüttung

204 Wärmeleitrohre

300 Reformer-Reaktor

302 äußeres Sackrohr

304 Ringflansch an 302

306 inneres Sackrohr

308 u-förmiger Spaltraum

310 Spaltraum zwischen 102 und 302

312 Boden von 306

314 Boden von 302

316 Rohgasraum

318 Wirbelschicht in 306

400 Leitungs- und Filtersystem

402 Rohgasleitung

404 pneumatische Fördereinrichtung

406 Gasfilter

408 Druckschleuse

408a Hochdruckseite von 408

408b Niederdruckseite von 408

410 erstes Fallrohr

412 u-förmiges Rohrstück

414 Steigrohr

416 zweites Fallrohr

418 Dampflanze

420 Fluidisierungseinrichtung

422 Verbindungsleitung

424 drittes Fallrohr 426 Kühleinrichtung

428 Gaswäscher

430 Kühlschlesfe

432 Staubwascheinrichtung 434 Pumpe

E Einsatzstoffe

P Produktgas

R Rohrgas

MII erste bis dritte Zone von 428

Claims

Ansprüche

1 . Reaktor (10) zur Erzeugung eines Produktgases (P) durch aiiotherme Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen (E), mit :

- einem Druck aufgeladenen Reformer-Reaktor (300), in dem eine Wirbeischicht ausgebildet ist, zur Vergasung der kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffe (E),

- einer Zufuhrleitung (120) zur Zuführung der kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffe (E) und von Hilfsstoffen für die Vergasung in den Reformer-Reaktor (300), - einer Brennkammer (200) zur Erzeugung der für die aiiotherme Vergasung notwendigen Wärme, wobei die Brennkammer (200) thermisch mit dem Reformer-Reaktor (300) gekoppelt ist, und

- einer pneumatischen Fördereinrichtung (404) zur Ableitung partikelförmiger Vergasungsrückstände und Rohgas (R) aus dem Reformer-Reaktor (300) und zur Zufuhr der partikelförmigen Vergasungsrückstände in die Brennkammer

(200), mit einem Gasfilter (406) zur Abscheidung der partikelförmigen Vergasungsrückstände aus dem Rohgas (R) und einer Druckschleuse (408), die eine Hochdruckseite (408a) und eine Niederruckseite (408b) aufweist, wobei der Gasfilter (406) eine Ableitung für Produktgas (P) und eine Ableitung für Fest- stoffpartikel aufweist, dadurch gekennzeichnet,

- dass Gasfilter (406) und Druckschleuse (408) getrennte Komponenten sind und dass die Ableitung für Feststoffpartikel des Gasfilters (406) mit der Hochdruckseite (408a) der Druckschleuse (406) verbunden ist.

2. Reaktor (10) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Kühleinrichtung (426) zur Kühlung des heißen Rohgases (R).

3. Reaktor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die pneumatische Fördereinrichtung (404) ein erstes Fallrohr (410) zur Ableitung der partikelförmigen Vergasungsrückstände aus dem Reformer- Reaktor (300) umfasst,

- dass das erste Fallrohr (410) über ein u-förmiges Rohrstück (412) in ein Steig- röhr (414) mit einem oberen Ende übergeht,

- dass das u-förmige Rohrstück (412) und das Steigrohr (414) außerhalb des Reformer-Reaktors (300) und außerhalb der Brennkammer (200) angeordnet sind,

- dass das obere Ende des Steigrohrs (414) mit dem Gasfilter (406) und der Hochdruckseite (408a) der Druckschleuse (408) verbunden ist, und

- dass von der Niederdruckseite (408b) der Druckschleuse (408) ein zweites Fallrohr (416) zur Zuführung der partikelförmigen Vergasungsrückstände in die Brennkammer (200) abgeht, 4. Reaktor (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fallrohr (410) im Wesentlichen senkrecht aus dem Reaktor-Reformer (300) herausführt.

5. Reaktor (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (426) an dem Steigrohr (414) angeordnet ist.

6. Reaktor (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (426) ein Dampferzeuger ist.

7. Reaktor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Rohgasleitung (402) zur Zuführung von im Reformer-Reaktor (300) entstehendem Rohgas (R) zu dem Gasfilter (406).

8. Reaktor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass über das u-förmige Rohrstück (412) und das Steigrohr (414) verteilt Fluidzuführungen (420) zur Unterstützung der pneumatischen Förderung vorgesehen sind. 9 Reaktor (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzufuhrun- gen (420) Dampfzufuhrungen sind

10. Reaktor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass entlang dem ersten Fallrohr (410) eine Fluidlanze (418), insbesondere eine Dampflanze, von außen in den Reformer-Reaktor (300) fuhrt, um die partikelförmigen Vergasungsruckstände in dem Reformer-Reaktor (300) zu lockern 1 1 Reaktor (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Fluidlanze (418) Fluidzuführungen in das erste Fallrohr abzweigen

12 Reaktor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschleuse (408) einen Grobabscheider für Feststoffe umfasst, der über eine Gasleitung (422) mit der Rohgasleitung (402) verbunden ist

13. Reaktor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Kopplung zwischen Brennkammer (200) und Reformer- Reaktor (300) mit Hilfe von Warmeleitrohren (204) erfolgt

14 Reaktor (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Brennkammer (200) und Reformer-Reaktor (300) in einem gemeinsamen Reak- torbehalter (100) angeordnet sind und dass das erste Fallrohr (410) die Brenn- kammer (200) durchsetzt und im Bodenbereich des gemeinsamen Reaktor-

Behälters (100) nach außen gefuhrt ist

15 Reaktor (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Reformer- Reaktor (300) über der Brennkammer (200) angeordnet ist

16. Reaktor (10) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Reaktorbehalter (100) und der Reformer-Reaktor (300) durch einen gemeinsamen Decke! (1 10) verschlossen sind

17. Reaktor (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Reformer- Reaktor (300) einen topfförmigen Reaktorbehäiter (302) umfasst, in dem mit Abstand zu den Innenseiten des topfförmigen Reaktorbehälters (302) ein oben offe- ner topfförmiger Einsatz (306) angeordnet ist, in dem die Vergasungsreaktion stattfindet, und dass das erste Fallrohr (410) in den Bodenbereich des topfförmigen Reaktorbehälters (302) mündet,

18. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennkammer eine Wirbelschicht ausgebildet ist.