Reaktor zur Vergasung von Biomasse
Die Erfindung betrifft einen Reaktor zur Vergasung von Biomasse, mit einem Reaktorbehälter, der einen Vergasungsraum mit einer Oxidationszone definiert, der von außerhalb des Reaktorbehälters ein sauerstoffhaltiges Vergasungsmittel, insbesondere Luft, zuführbar ist, wobei der Reaktorbehälter eine Beschickungsöffnung aufweist, durch die kontinuierlich Biomasse zur Oxidationszone im Vergasungsraum förderbar ist.
Ziel der Vergasung von Biomasse ist die Erzeugung von Generatorgas (auch als Rohgas, Brenngas oder Schwachgas bezeichnet). Daneben entstehen feste und flüssige Rückstände. Feste Rückstände sind Asche und nicht umgesetzter Kohlenstoff in Form von Koks, Ruß und Karbonaten. Flüssige Rückstände sind Pyrolyseöl und Kondensat, das Teere und Phenole enthält. Bei der Vergasung wird versucht, einen möglichst großen Teil der eingebrachten Energie des Brennstoffs, d.h. der Biomasse, auf das brennbare Generatorgas zu übertragen. Daher sind alle nicht brennbaren Komponenten des Gases sowie die festen und flüssigen Rückstände prinzipiell unerwünscht.
Unter der Vergasung eines Brennstoffs versteht man die thermische Umsetzung eines festen Kohlenstoffträgers mit einem sauerstoffhaltigen Vergasungsmittel in ein brennbares Gas. Die Vergasung erfolgt bei unterstöchiometrischer Sauerstoffzufuhr (0 < λ < 1). Die Umsetzung des Brennstoffs mit λ = 1 wird als stöchiometrische Verbrennung bezeichnet. Bei Verwendung von Luft als Vergasungsmittel entspricht die Vergasung einer gesteuerten Verbrennung unter Luftmangel. Dadurch kann ein Teil der entstehenden Brenngase, die auch als „Spalt-" oder „Schwelgase" bezeichnet werden, nicht ausbrennen, sondern wird für eine anschließende Verwertung abgeleitet. Da die Vergasung auch ein Teilprozess jeder normalen Verbrennung ist, bei der Gas durch eine nicht vollständige Verbrennung entsteht, sei betont, dass ein wesentliches Merkmal der Vergasung die räumliche und zeitliche Trennung von Erzeugung und Verwertung des Prozessproduktes Gas ist.
Die bei der Vergasung des Brennstoffes Biomasse für die Reaktion notwendige hohe Temperatur entsteht durch Reaktion des Brennstoffs mit dem chemisch gebundenen Sauerstoff und der zugeführten Luft. Die Regelung der Verbrennungsluftzufuhr muss dabei besonders sensibel erfolgen, da ein Unterschreiten der Mindestluftmenge zum Erliegen des Prozesses führen kann, während eine zu hohe Luftmenge die Ausbeute an Gas reduziert. Neben der Teilverbrennung von Brennstoff zur Bereitstellung der Prozesswärme ist auch das äußere Beheizen des Brennstoffs denkbar.
Man unterscheidet im Vergasungsreaktor entsprechend den Teilprozessen der Vergasung vier Zonen, die am Beispiel eines in Figur 7 dargestellten Gleichstromvergasers nach dem Stand der Technik zu erkennen sind. Diese Zonen werden durch die sich einstellenden Temperaturniveaus bestimmt und sind im folgenden kurz beschrieben. Die Ausbildung der Zonen ist von verschiedenen Faktoren, wie Eigenschaften der Biomasse, Beschaffenheit von Vergasungsmittel, Konstruktion des Reaktors und kontinuierliche Beschickung abhängig. Hier werden die Zonen am Beispiel von Holz als Biomasse beschrieben. Andere Biomassen verhalten sich in den einzelnen Zonen ähnlich.
In der Trocknungszone, die sich durch Temperaturen unter 200°C auszeichnet, erfolgt eine Verdampfung des im Holz enthaltenen Wassers. Naturbelassenes Holz besitzt lufttrocken einen Feuchtgehalt von 10 - 30 % des Holzgewichtes (Altholz meist weniger). Bei der Erwärmung auf bis zu 200 °C verdampft das Wasser. Der entstehende Wasserdampf wird z.T. in einer der nachfolgenden Zonen umgewandelt (Wassergasreaktion) oder verlässt den Reaktor als Bestandteil der flüchtigen Komponente (Kondensat).
In der Pyrolysezone, in der typischerweise Temperaturen zwischen 200°C und 500°C herrschen, findet eine Zersetzung des Holzes statt. Die dabei entstehenden Produkte sind: Schwelgas (schwerflüchtige Teere, höhere Kohlenwasserstoffe, CO2, Methanol, organische Säuren), Kohlenwasserstoff in Form von Kohle und Kondensat. Die makromolekularen Bestandteile des in der Trocknungszone getrockneten Holzes (Zellulose, Lignin etc.) werden thermisch und unter Luftabschluss zerlegt. Der Ablauf der Pyrolyse ist in hohem Maß von der Pyrolysetemperatur, der Aufheizgeschwindigkeit (Temperaturanstieg in Abhängigkeit von der Zeit) und der Größe der Brennstoffpartikel abhängig. Zum Anfahren des Prozesses der Pyrolyse muss zuerst Energie zugeführt werden.
Bevor das Material in die nächste Zone, das ist die Oxidationszone, gelangt, sind alle flüchtigen Bestandteile aus dem Brennstoff ausgetreten, und es liegt als Feststoff fast nur noch Kohlenstoff in Form von Holzkohle vor.
Allgemein gesprochen findet in der Oxidationszone die Oxidation des Kohlenstoffs sowie Wasserstoffs zur Deckung des Wärmebedarfs der endothermen Reduktionsreaktion und der Aufspaltung der in der Pyrolysezone gebildeten Kohlenwasserstoffe statt. Die Temperaturen in der Oxidationszone liegen zwischen 500°C und 20000C. Die Oxidationszone befindet sich in jenem Abschnitt des Vergasungsraumes des Vergasungsreaktors, dem von außen das Oxidations- bzw. Vergasungsmittel, zumeist Luft, zugeführt wird, wodurch ein Teil der in der Pyrolysezone gebildeten Kohle oxidiert und somit der nötige Energiebedarf für die
endothermen Teilprozesse der Vergasung (Trocknung und Erhitzung des Brennstoffs, Zersetzung des Holzes in der Pyrolysezone, „Cracken" bzw. Aufspaltung der Kohlenwasserstoffe aus der Pyrolysezone, Reduktion der Oxidationsprodukte) und die Wärmeverluste des Reaktors gedeckt werden kann. Die Wärme wird durch drei wichtige exotherme Reaktionen mit dem Vergasungsmittel Luft bzw. Sauerstoff erzeugt. Diese sind die folgenden Reaktionen:
Kohlenstoff und Sauerstoff zu Kohlendioxid (C + O2 → CO2),
Kohlenstoff und Sauerstoff zu Kohlenmonoxid (durch örtlichen Sauerstoffmangel)
Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasserdampf
In der zweiten Reaktion (C - !/2O2 -» CO) wird das für den Heizwert des Gases sehr erwünschte CO erzeugt. Aus den beiden anderen Reaktionen erhält man als Nutzen für den Prozess überwiegend Wärme, welche aber für die Deckung des gesamten Energiebedarfs der anderen Prozessstufen benötigt wird. Nach Durchlauf der Oxidationszone ist ein Teil des Kohlenwasserstoffs vollständig oxidiert. Der überwiegende Teil liegt jedoch weiterhin als Holzkohle vor und wird erst in der Reduktionszone umgesetzt.
In der Reduktionszone findet die Reduktion der Oxidationsprodukte CO2 und H2O an der glühenden Holzkohle und die Entstehung des eigentlichen Brenngases statt, wobei eine kontinuierliche Temperaturverringerung bis auf die Austrittstemperatur des Brenngases auftritt. Als durchschnittliche Temperatur in der Reduktionszone kann man ca. 500°C angeben. Die entscheidenden chemischen Reaktionen sind hierbei jene, bei denen Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Methan entstehen, da sie zum Heizwert des Brenngases beitragen.
Der in Figur 7 dargestellte Vergasertyp ist ein Gleichstromvergaser, der durch die Bewegung von Brennstoff und Gas im „Gleichstrom" charakterisiert wird. Eine umfassende Darstellung der unterschiedlichen Vergasertypen sowie der Grundlagen der Biomasse- Vergasungstechnik findet sich in dem Dokument „Marktübersicht dezentrale Holzvergasung - Marktanalyse 2000 für Holzvergasersysteme bis 5 MW" von Nils Steinbrecher und Joachim Walter (Öko-Institut e.V., 2000, www.oeko.de). Eine Beschreibung des in Fig. 7
dargestellten Gleichstromvergasers findet sich auch in dem Dokument DE 20 2004 000 855 Ul . Dieser Gleichstromvergaser wird wegen der absteigenden Richtung des Gases als absteigender Gleichstromvergaser bezeichnet und ist der bisher am häufigsten verwendete Vergasertyp. Das Grundprinzip dieses Vergasers ist in folgender Abbildung dargestellt. Charakteristisch für diesen Gleichstromvergaser ist, dass sich das Glutbett in einem Bereich befindet, der eine Einschnürung des Reaktionsraumes darstellt. Diese Einschnürung hat sich als notwendig für einen zufriedenstellenden Wirkungsgrad erwiesen, reduziert aber auch den Materialdurchsatz der zu entgasenden Biomasse. Das Gas wird unter dem Rost abgezogen. Da die Brenngase durch das heiße Glutbett (Oxidationszone) strömen müssen, können die für eine Gasverwertung problematischen Teere und Kohlenwasserstoffe zu einem großen Teil in CO, CO2 und H2 gespalten werden. Dadurch hat dieser Vergasertyp den großen Vorteil ein Gas mit niedrigem Teergehalt zu produzieren. Dieses Vergaserprinzip eignet sich vor allem für Holz. Es ist nur bedingt für die Strohvergasung einzusetzen, da ein Glutbett aus stückiger Kohle benötigt wird. Darüber hinaus besteht vor allem bei halmgutartigen Substraten ein relativ hohes Sinterungsrisiko (Schlackenbildung). Hackschnitzel, die ein breites Stückgrößenspektrum aufweisen, von groben Schnitzeln bis zum Sägemehl, eigneten sich bisher schlecht für die Gleichstromvergasung. Schüttungen solcher Brennstoffe haben ungenügende Fließeigenschafiten, sie neigen zu Brücken-, Schacht- sowie zu Hohlraumbildung und führten daher bei der bisher üblichen Luftzufuhr an den Seitenwänden der Einschnürung des Reaktorbehälters zu einer ungleichmäßigen und gegen das Zentrum des Reaktors zu immer ungenügenderen Verteilung der Luft, wodurch der Oxidationsprozess schlecht zu steuern war und abschnittsweise zum Erliegen kam. Daher benötigt der bekannte Gleichstromvergaser möglichst Holzstücke einheitlicher Abmaße, deren Form würfel- oder kugelähnlich ist. Ein Reaktor, der für die Vergasung von faustgroßen Holzklötzchen ausgelegt wurde, wird beim Betrieb mit Holzschnitzeln eine geringere Brenngaserzeugung, einen größeren Teergehalt im Brenngas und andere negative Effekte aufweisen. Es war bis jetzt auch nicht möglich, größere Reaktoren, d.h. Reaktoren mit einer Leistung über 300 kW zu bauen, da bei solchen Größen der Wirkungsgrad bereits sehr schlecht war.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile von Reaktoren des Standes der Technik auszuschalten. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Fortbildung des eingangs erwähnten Reaktors zur Vergasung von Biomasse gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt. Der Begriff „Biomasse" ist dabei so zu verstehen, dass er auch kohlenwasserstoffhältige (Abfall)Produkte umfasst.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine flächendeckende Versorgung der Oxidationszone mit dem Vergasungsmittel erzielt, wobei als Vergasungsmittel hauptsächlich Luft zum Einsatz kommt, aber auch Wasserdampf, Wasserstoff, oder ein Gemisch dieser Gase untereinander oder mit Luft und/oder Sauerstoff eingesetzt werden kann. Bei Verwendung von Luft als Vergasungsmittel spricht man von einer vollflächigen Belüftung der Oxidationszone, wobei die flächige Belüftung in Richtung des Materialflusses erfolgt. Dadurch wird ein sehr hohes Temperaturniveau über den gesamten Durchmesser des Reaktors erzeugt, was ein Austreten von langkettigen Kohlenwasserstoffen aus dem Reaktor verhindert. Genauer gesagt, verteilt sich das Vergasungsmittel durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kegelförmig in Richtung des Materialflusses, wobei die Kegel einander überschneiden, so dass eine vollflächige Versorgung der Oxidationszone mit Vergasungsmittel sichergestellt ist. In all jenen Bereichen der Oxidationszone, in denen das Vergasungsmittel vorhanden ist, bilden sich Hitzekegel aus, die einander überschneiden und daher innerhalb der Oxidationszone eine über den gesamten Reaktorraumquerschnitt reichende heiße Zone von typischerweise mehr als 1200°C definieren. Dies bedeutet, dass alle Schwelgase diese heiße Zone passieren müssen, wogegen bei Reaktoren des Standes der Technik aufgrund der unvollkommenen Zufuhr von Vergasungsmittel auch in der Oxidationszone kühlere Bereiche vorhanden waren. Durch die erfindungsgemäße flächige Belüftung der Oxidationszone kann diese durch entsprechenden Unterdruck so gestaltet werden, dass die Geometrie der Zone ein Hindurchgehen von langkettigen Kohlenwasserstoffen verhindert. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es problemlos möglich, Reaktoren mit einer Brennstoffleistung über 300 kW zu realisieren. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Reaktors ist, dass durch die gleichmäßige Belüftung das typische Hohlbrennen verhindert wird sowie dass der erfindungsgemäße Reaktor keine baulichen Einschnürungen in der Oxidationszone erfordert. Die Erfindung eignet sich auch besonders gut für oben offene Vergasungsreaktoren (auch als „open Top" oder „Indische Vergaser" bekannt), bei denen ein Teil des Vergasungsmittels über das Material in die Oxidationszone gelangt, da erfindungsgemäß der Effekt der Gleichmäßigkeit verstärkt wird.
Um sicherzustellen, dass sich die Vergasungsmittel-Kegel sofort in Richtung der Biomasse- Förderrichtung erstrecken, ist vorgesehen, Austrittsöffnungen in den Vergasungsmittelzuführelementen in Förderrichtung der Biomasse zu richten. Ergänzend dazu können auch Austrittsöffnungen in den Vergasungsmittelzuführelementen quer zur Förderrichtung der Biomasse gerichtet sein.
Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass das Vergasungsmittel mittels Vergasungsmittelzuführelementen in gleichmäßiger Verteilung direkt in die Oxidationszone
eingebracht wird, wobei die Vergasungsmittelzuführelemente den Materialfluss der zu vergasenden Biomasse zur Oxidationszone nicht behindern sollen, sondern idealerweise die geradlinige Förderung der Biomasse in die Oxidationszone sogar unterstützen sollen. Um dieses Merkmal zu erfüllen, sind erfindungsgemäß mehrere konstruktive Varianten vorgesehen. In einer ersten Ausgestaltung umfassen die Vergasungsmittelzuführelemente rohrförmige Vergasungsmittellanzen, wobei vorzugsweise eine Vielzahl der Vergasungsmittellanzen in regelmäßiger Anordnung über den Querschnitt der Oxidationszone verteilt ist. Beispielsweise können die Vergasungsmittellanzen in gegenseitigen Abständen von ca. 5 bis 40 cm angeordnet sein. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Vergasungsmittelzuführelemente an Leitblechen angeordnet, die die Materialflussrichtung vorgeben und gleichzeitig die Vergasungsmittelzuführelemente stützen. In wiederum einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Vergasungsmittelzuführelemente als flache Hohlkörper ausgebildet, in deren Innenraum das Vergasungsmittel zu den Austrittsöffnungen geführt wird. Gleichzeitig übernehmen die als flache Hohlkörper ausgebildeten Vergasungsmittelzuführelemente die Funktion von Leitblechen. Die Konfiguration der als flache Hohlkörper ausgebildeten Vergasungsmittelzuführelemente kann durchaus unterschiedlich sein. Ebenso kann die Anzahl und Anordnung der Vergasungsmittelzuführelemente an die speziellen Erfordernisse und Auslegungen des erfindungsgemäßen Vergasungsreaktors angepasst werden. Beispielsweise können die hohlkörperförmigen Vergasungsmittelzuführelemente als ebene Platten ausgebildet sein. Eine Mehrzahl dieser Platten kann sich beispielsweise radial vom Umfang des Vergasungsraumes zu seinem Zentrum erstrecken oder den Vergasungsraum linear und parallel zu einander durchsetzen. Es ist auch eine gitterförmige Konfiguration denkbar, bei der mehrere Platten im Winkel zueinander angeordnet sind und einander durchsetzen. Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Variante sind die als flache Hohlkörper ausgebildeten Vergasungsmittelzuführelemente gekrümmt oder abgewinkelt, wodurch sich zusätzliche Konfigurationsmöglichkeiten im Vergasungsraum ergeben. So sind in einer derzeit bevorzugten Ausgestaltung die Vergasungsmittelzuführelemente ringförmig konfiguriert, wobei besonders bevorzugt mehrere ringförmige Vergasungsmittelzuführelemente in konzentrischer Weise in dem Vergasungsraum angeordnet sind.
Zur einfachen Steuerung und aus Gründen eines einfachen und robusten Aufbaues des erfindungsgemäßen Reaktors kann weiters vorgesehen sein, dass die Vergasungsmittelzuführelemente gemeinsam oder gruppenweise mit einer Vergasungsmittelversorgungsleitung verbunden sind.
Die Erfindung wird nun anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Reaktor zur Vergasung von Biomasse, an dem das Prinzip der Erfindung erläutert wird; Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reaktors; Fig. 3 und Fig. 4 eine Draufsicht bzw. einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reaktors; Fig. 5 und Fig. 6 eine Draufsicht bzw. einen Längsschnitt wiederum einer anderen Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen Reaktors; und Fig. 7 einen Gleichstromvergaser nach dem Stand der Technik.
Zunächst auf Fig. 1 Bezug nehmend wird anhand dieser Abbildung das Prinzip des erfindungsgemäßen Reaktors zur Vergasung von Biomasse erläutert.
Der erfindungsgemäße Reaktor 1 zur Vergasung von Biomasse 8, wie z.B. Holz- Hackschnitzel, getrockneter Klärschlamm etc. weist einen zylindrischen Reaktorbehälter 2 auf, der einen Vergasungsraum 3 definiert. An der Oberseite des Reaktorbehälters 2 ist eine Beschickungsöffnung 2a angeordnet, über der sich ein Lagerbehälter 6 für die Biomasse 8 befindet. Durch die Beschickungsöffnung 2a kann dem Vergasungsraum 3 kontinuierlich die Biomasse 8 in Förderrichtung 8a zugeführt werden. Dabei gelangt die Biomasse 8 im Vergasungsraum 3 zunächst in eine Trockenzone 23 und anschließend in eine Pyrolysezone 24, deren Funktionen weiter oben bereits ausführlich erläutert wurden. An die Pyrolysezone 24 schließt sich eine Oxidationszone 4 an, der von außerhalb des Reaktorbehälters 2 ein sauerstoffhaltiges Vergasungsmittel 9, insbesondere Luft, zuführbar ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Zuführung des Vergasungsmittels 9 zur Oxidationszone über im Reaktorraum angeordnete Vergasungsmittelzuführelemente 15, die sich in Förderrichtung der Biomasse 8 in die Oxidationszone 4 erstrecken und im Bereich der Oxidationszone Austrittsöffnungen 15a aufweisen, aus denen das Vergasungsmittel 9 in die Oxidationszone austreten kann. Man erkennt aus der Zeichnung deutlich, dass die Vergasungsmittelzuführelemente 15 den Materialfluss der Biomasse 8 zur Oxidationszone 4 nicht behindern und dass die Vergasungsmittelzuführelemente - über den Querschnitt der Oxidationszone 4 gesehen - gleichmäßig verteilt sind. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine flächendeckende Versorgung der Oxidationszone 4 mit dem Vergasungsmittel 9 erzielt, indem - wie aus der Zeichnung ersichtlich - das aus den Austrittsöffnungen 15a in Förderrichtung der Biomasse 8 austretende Vergasungsmittel 9 sich kegelförmig in der Oxidationszone 4 verteilt, wobei die Vergasungsmittelkegel einander in einiger Entfernung unterhalb der Austrittsöffnungen 15a einander überschneiden, so dass eine vollflächige Verteilung des Vergasungsmittels 9 in der Oxidationszone erzielt wird. Dadurch wird in der
Oxidationszone 4 über ihren gesamten Querschnitt ein sehr hohes Temperaturniveau erzielt. Die Oxidationszone 4 lässt sich bei diesem Ausfuhrungsbeispiel in eine Teilzone 4a, in der Temperaturen über 1200°C herrschen, und eine Teilzone 4b unterteilen, in der Temperaturen unter 1200°C herrschen. Die durch die erfindungsgemäße vollständige Versorgung der Oxidationszone 4 mit Vergasungsmittel 8 erreichte gleichmäßige Temperaturverteilung über den Querschnitt der Oxidationszone verhindert zuverlässig, dass langkettige Kohlenwasserstoffe die Oxidationszone 4 passieren können.
Stromabwärts von der Oxidationszone 4 schließt sich die Reduktionszone 5 an, in der die eigentliche Erzeugung von Brenngasen 11 aus der Biomasse stattfindet. Die in der Oxidationszone und der Reduktionszone ablaufenden Prozesse wurden bereits eingangs beschrieben; eine nochmalige Erläuterung an dieser Stelle ist daher nicht erforderlich. Das erzeugte Brenngas 1 1 wird schließlich zur weiteren Verwendung über Leitungen 10, 12 und 13 aus dem Vergasungsraum 3 abgesaugt.
Nun auf Fig. 2 Bezug nehmend ist darin schematisch im Längsschnitt eine Variante des Reaktors von Fig. 1 dargestellt. Auch dieser Reaktor weist einen Reaktorbehälter 2 auf, der in seinem Inneren einen Vergasungsraum 3 definiert und über einer Beschickungsöffnung 2a einen Lagerbehälter 6 für die Zufuhr von Biomasse 8 in den Vergasungsraum 3 (Förderrichtung 8a) besitzt. Kennzeichnend für diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors ist, dass Vergasungsmittelzuführelemente als parallel zueinander angeordnete rohrförmige Vergasungsmittellanzen 16 ausgebildet sind, die sich mit ihrer Längsachse in Förderrichtung der Biomasse 8 weisend vom Lagerbehälter 6 durch die Beschickungsöffnung 2a hindurch in den Vergasungsraum 3 bis zur Oxidationszone 4 erstrecken. Die Vergasungsmittellanzen 16 weisen an ihrem unteren Ende, das sich in der Oxidationszone 4 befindet, in Materialflussrichtung gerichtete Austrittsöffnungen 16a für das Vergasungsmittel 9 auf. Das Vergasungsmittel 9 kann somit in der Oxidationszone 4 austreten und sich kegelförmig aus jeder Austrittsöffnung 16a verteilen, wobei die gegenseitigen Abstände der Vergasungsmittellanzen solcherart gewählt sind, dass garantiert ist, dass sich die Kegel aus Vergasungsmittel 9 in der Oxidationszone 4 gegenseitig überlappen und daher die Oxidationszone 4 über den gesamten Oxidationszonen-Querschnitt mit Vergasungsmittel 9 versorgen. Das Vergasungsmittel 9 wird dabei über eine gemeinsame Vergasungsmittelversorgungsleitung 7 in die Vergasungsmittellanzen 16 eingebracht. Weiters ist in Fig. 2 ein Rost 14 dargestellt, der das Glutbett der Biomasse 8 trägt. Das im Vergasungsraum 3 aus der Biomasse 8 erzeugte Brenngas 1 1 wird oberhalb und unterhalb des Rostes 14 durch Leitungen 12, 13 und 12a zur weiteren Verwendung abgesaugt.
Nun auf die Figuren 3 und 4 Bezug nehmend ist darin schematisch in Draufsicht bzw. im Längsschnitt entlang der strichpunktierten Linie von Fig. 3 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Reaktors zur Vergasung von Biomasse 8 dargestellt. Dieser Reaktor unterscheidet sich von der vorherigen Ausführungsform insofern, als die Vergasungsmittelzuführelemente als konzentrische ringförmige Hohlkörper 17, 18, 19 ausgebildet sind, die sich mit ihrer Längsachse in Materialflussrichtung der Biomasse 8 weisend in den Reaktorbehälter 2 bis in eine Oxidationszone 4 erstrecken. Die hohlen ringförmigen Vergasungsmittelzuführelemente 17, 18, 19 werden über eine gemeinsame Vergasungsmittelversorgungsleitung 7 mit Vergasungsmittel 9 versorgt, das im hohlen Inneren der Vergasungsmittelzuführelemente 17, 18, 19 zu Austrittsöffnungen 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b transportiert wird und aus diesen Austrittsöffnungen in die Oxidationszone 4 ausgestoßen wird. Es ist zu beachten, dass bei dieser Ausführungsform der Vergasungsmittelzuführelemente 17, 18, 19 einerseits Austrittsöffnungen 17a, 18a, 19a vorgesehen sind, die in Förderrichtung 8a der Biomasse 8 gerichtet sind, als auch andererseits Austrittsöffnungen 17b, 18b, 19b ausgebildet sind, die quer zur Förderrichtung 8a der Biomasse 8 gerichtet sind.
Nun auf die Figuren 5 und 6 Bezug nehmend ist darin schematisch in Draufsicht bzw. im Längsschnitt entlang der strichpunktierten Linie von Fig. 5 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Reaktors zur Vergasung von Biomasse 8 dargestellt. Dieser Reaktor unterscheidet sich von der vorherigen Ausführungsform insofern, als die Vergasungsmittelzuführelemente als plattenförmige ebene Hohlkörper 20, 21 ausgebildet sind, deren Hauptebene sich in Materialflussrichtung 8a der Biomasse 8 weisend in den Reaktorbehälter 2 bis in eine Oxidationszone 4 erstrecken. Diese plattenförmigen Vergasungsmittelzuführelemente wirken auch als Leitbleche für die Zufuhr der Biomasse und werden über eine gemeinsame Vergasungsmittelversorgungsleitung 7 mit Vergasungsmittel 9 versorgt, das im hohlen Inneren der Vergasungsmittelzuführelemente 20, 21 zu Austrittsöffnungen 20a, 21a transportiert wird, die in Förderrichtung der Biomasse 8 gerichtet sind, und aus diesen Austrittsöffnungen 20a, 21a in die Oxidationszone 4 ausgestoßen wird. Die Vergasungsmittelzuführelemente 20 erstrecken sich jeweils 90° voneinander versetzt radial in den Reaktorbehälter 2. Die beiden
Vergasungsmittelzuführelemente 21 durchsetzen den Vergasungsraum 3 zur Gänze und schneiden einander im Zentrum des Vergasungsraumes.