WO2002000810A1 - Vorrichtung zur erzeugung von schwelgas - Google Patents

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WO2002000810A1
WO2002000810A1 PCT/AT2001/000199 AT0100199W WO0200810A1 WO 2002000810 A1 WO2002000810 A1 WO 2002000810A1 AT 0100199 W AT0100199 W AT 0100199W WO 0200810 A1 WO0200810 A1 WO 0200810A1
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Friedrich Stöckl
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28—Other processes
    • C10B47/32—Other processes in ovens with mechanical conveying means
    • C10B47/44—Other processes in ovens with mechanical conveying means with conveyor-screws

Definitions

  • the invention relates to a device for producing carbonization gas, with at least one carbonization chamber, which has an inlet side and an outlet side, and in which a device for mechanically moving the carbonization material is provided.
  • a large number of devices and methods are known for producing an energetically usable gas from biomass, for example wood chips and other waste, the biomass becoming carbonized and the carbonization gas being further processed in a fixed or fluidized bed.
  • the smoldering material as described, for example, in WO 95/21903, sinks under the force of gravity, it being able to be moved mechanically if necessary.
  • the invention improves the carbonization of the biomass in that the device for mechanically moving the carbonization material is designed as a conveyor device from the inlet side to the outlet side of the carbonization chamber.
  • the smoldering material is not only constantly in motion, but is actively conveyed further, so that the smoldering chamber can be arranged in any desired orientation.
  • the smoldering chamber can rise at an angle of approximately 60 °.
  • the increasing direct current of carbonization material and carbonization gas makes it possible for the carbonization gas to be further processed, for example in a fluidized bed process, in a reaction chamber attached directly to the outlet end of the carbonization chamber. This eliminates the need for pipes and conveyors between the individual chambers.
  • the conveying device has a driven shaft, on which spaced-apart vanes are provided, between which comminution internals protrude from the housing.
  • This design makes it possible to smolder raw materials that tend to fuse and clump together when heated.
  • the smeared mass is crushed and ground during the smoldering and conveying process between the rotating blades and the shredding structures.
  • the wings are preferred in four Screw lines are arranged on the shaft, and are optionally adjustable in angle.
  • the comminution structures are formed in particular by rings of four to eight knives or the like protruding radially inwards from the smoldering chamber wall, which are preferably adjustable.
  • the conveyor device that transports and loosens up the carbonized material has at least one conveyor screw.
  • the smoldering chamber is preferably a hollow body adapted to the screw conveyor. This means that a hollow cylindrical smoldering chamber is provided in the case of a cylindrical screw and that in the case of a frustoconical screw the smoldering chamber has approximately the shape of a hollow truncated cone.
  • the conveying of the smoldering material by means of a screw conveyor enables advantageous influences on the smoldering process and the gasification residues if the screw conveyor has a driven shaft and at least two screw sections arranged one behind the other, since this allows each screw section to be assigned its own process or treatment characteristics in the smoldering chamber.
  • comminution internals fixed to the housing are provided at least at the end of the first screw section. The gasification residues are broken down into smaller particles by the shredder internals, which are then taken over by the following section of the screw. This is followed by further smoldering and degassing of the crushed particles.
  • Comminution internals can also be provided at the end of the second or a possible third screw section. These crushing internals are also formed, in particular, by a ring of four to eight knives or the like protruding radially inwards from the smoldering chamber wall, which are preferably adjustable.
  • the screw sections have different pitches, for example the first screw section having a smaller pitch and the second or subsequent screw section having a larger pitch. Furthermore, it can be advantageous if at least one screw section is axially displaceable, so that the running play of the screw can be adapted to the requirements and jamming and fixing of the screw can be prevented. Due to the (very slow) rotation of the conveyor, the carbonization gas that flows continuously flows around the carbonization material, so that the heat exchange between solid and gaseous substances is improved.
  • this effect can be increased further if the shaft is hollow and has radial outlet openings. Thermal energy can also be supplied to the smeared mass from the inside through the outlet openings when hot air or hot fuel gas is introduced into the hollow shaft. As a result, the threshold power can also be increased significantly without the pressure loss via the conveyor also being increased.
  • the conveying device is preferably mounted on the outside on the lower entry side and also on the upper exit side of the smoldering chamber, so that the storage area can be shielded from the temperature of the smoldering chamber.
  • the reaction chamber connected directly to the outlet side is arranged laterally offset from the screw conveyor.
  • Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through a first embodiment
  • Fig. 2 shows a schematic longitudinal section through a second embodiment
  • Fig. 3 shows a section along the line III-III of Fig. 2
  • Fig. 4 shows a schematic partial longitudinal section through a third embodiment
  • the device according to the invention is part of a system for converting the gasifiable constituents present in biomass into an energetically usable gas, in which the energy stored in the biomass is contained except for small, process-related losses.
  • the plant comprises a smoldering chamber 4, in which the swelling takes place, and a subsequent reaction chamber 20 for fluidized bed gasification of the smoldered charcoal.
  • the raw material for example wood chips, shredded biomass waste, etc.
  • the raw material passes through a hopper 1 with a feed lock 2 into a downpipe 3, which can be heated in particular.
  • the two gates of the feed lock 2, which only open alternately, can ensure that the feed area to the smoldering chamber 4 is always filled with raw material, but no gas can escape via the raw material supply.
  • the downpipe leading into the smoldering chamber 4 can be heated from the outside, for example by hot engine exhaust gases, in order to increase the gasification efficiency.
  • the smoldering chamber 4, in which the charring takes place at approximately 600 ° C., is preferably formed by a cylindrical tube, the jacket of which is provided with thermal insulation 5.
  • the smoldering chamber 4 contains a conveying device for the smoldering material between the inlet side 6 at the bottom, at which the downpipe 3 opens, to the outlet side 7 at the top.
  • the conveyor is by Conveyor screw 8 is formed, which has a shaft 11 axially penetrating the smoldering chamber 4, which is supported on the lower end face in a heat-protected outer bearing 13 and is connected to a drive motor 12 via a transmission.
  • the screw conveyor 8 is divided in particular into screw sections 9, with comminution fittings 15 being provided in the region of the interruption, which, as shown in more detail in FIG. 3, consist of a ring of, for example, six knives or the like. exist, each extending radially from the jacket to the shaft 11.
  • the screw conveyor 8 can have a construction that can be dismantled into several parts, the individual parts only being able to be plugged onto one another and being retained by the dead weight.
  • the screw conveyor fills the gasification tube to a minimal play and moves, for example, self-centering.
  • the shaft 11 can be hollow and have openings 16. (Fig. 4)
  • the comminution internals 15, which are in particular adjustable, ensure that the carbonizing solids are ground or pulverized, so that they can be fused as completely as possible.
  • a supply shaft 18 for hot air or hot fuel gas from a support or initial burner is provided in the smoldering chamber 4 and preferably also in the shaft 11 in order to initiate the smoldering of the raw material or through the outlet through the openings 16 to support at least part of the length. Due to the (very slow) rotation of the screw conveyor 8, the solids in the smoldering chamber 4 are slowly conveyed upwards, while the smoldering gas that gradually arises flows through or overflows the solids.
  • FIG. 4 shows a conveyor device, in which vanes 10 arranged in four helical lines are arranged on the preferably hollow shaft 11, and which is comparable to an interrupted, four-speed screw conveyor. Between the rings of inclined, possibly also adjustable blades 10, at least in the initial area of the conveying device, rings of housing-fixed, optionally also adjustable shredding structures 15 protrude completely obscured.
  • the smoldering chamber 4 can be divided, so that the upper half-shell contains flexible elements which are supported by the dead weight on the outer edge of the screw 8 or the wing 10.
  • the materials of the outer edge of the screw conveyor 8 or the wing 10 can be provided with ceramic elements or can be designed such that the abrasive wear is as low as possible.
  • the grated charcoal ensures a lubricating effect or a separating layer between the tribological running partners.
  • the conveying surfaces can be variable over the length of the smoldering chamber 4 in the gradient and in the geometric shape, as can the diameter of the sections 9. Likewise, the diameter of the smoldering chamber 4 can also be variable over the length.
  • the speed of the conveyor is specified by a process control and is variable, for example, to regulate the power during operation.
  • a reaction chamber 20 is directly attached to the outlet side 7 of the smoldering chamber 4, which likewise has thermal insulation and in which fluidized-bed gasification takes place at a temperature of approximately 800 ° C.
  • the reaction chamber has fixed internals, is made of highly heat-resistant material or is lined with heat-resistant material.
  • Hot air (or a hot air / hot steam mixture) is blown in through a swirling nozzle 21, the gasification of the pulverized smoldering mass emerging from the screw conveyor 8 taking place by oxidation and subsequent reduction.
  • the hot process gas is preferably set into sufficiently strong rotation by means of helically arranged guide devices 25, a cyclone effect being produced and the (inert) solid particles being deposited on the edge of the housing by centrifugal force, while the product gas emerges from the center of the high-temperature reaction chamber through outlet 24.
  • the inert gasification residues are discharged through discharge locks 22, 23.
  • water vapor can be supplied at various points between the inlet 6 into the smoldering chamber 4 and the outlet 24 of the product gas from the fluidized bed chamber 20.
  • hot air can be blown in at any desired point between the inlet 6 into the smoldering chamber 6 and the outlet 24 from the reaction chamber 20 for the fluidized bed gasification in order to optimize or optimally control and regulate the process variables.
  • the size of the material flows introduced into the smoldering and gasification process is essentially controlled or regulated by measuring and evaluating the process temperatures at various points in the system.
  • the shaft 11 of the screw conveyor 8 is only supported in an outer bearing 13 attached to the inlet side 6, so that the reaction chamber 20 is connected to the smoldering chamber 4 in a direct extension.
  • the otherwise essentially identical design of FIG. 2 also shows an outside bearing 14 on the exit side of the shaft 11, and the reaction chamber 20 is mounted laterally offset on the exit end 7.
  • the advantages of the device according to the invention are that, due to the conveyance of the carbonization material through the carbonization chamber, a precisely defined, well-regulated and controllable process control with a high gas purity value is achieved.
  • the condensable hydrocarbons are largely eliminated in the high-temperature fluidized bed gasifier.
  • the gasification residues are practically inert due to the precisely defined and maximum dwell time in the reaction area guaranteed by the process control.
  • a high power density can be achieved with the arrangement described.

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Abstract

Zur Erzeugung von Schwelgas weist eine Vorrichtung zumindest eine Schwelkammer (4) mit einer Eintrittsseite (6) und einer Austrittsseite (7) auf, in der eine Fördereinrichtung zum mechanischen Bewegen des Schwelgutes von der Eintrittsseite (6) zur Austrittsseite (7) vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung zur Erzeugung von Schwelgas
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Schwelgas, mit zumindest einer Schwelkammer, die eine Eintrittsseite und eine Austrittsseite aufweist, und in der eine Einrichtung zum mechanischen Bewegen des Schwelgutes vorgesehen ist.
Es sind eine Vielzahl von Vorrichtungen und Verfahren bekannt, aus Biomasse, beispielsweise Hackschnitzel und anderen Abfällen, ein energetisch nutzbares Gas zu erzeugen, wobei die Biomasse verschwelt und das Schwelgas in einem Fest- oder Wirbelbett weiterbearbeitet wird. Im allgemeinen sinkt das Schwelgut, wie beispielsweise auch in der WO 95/21903 beschrieben, unter Schwerkraft nach unten, wobei es erforderlichenfalls mechanisch bewegt werden kann.
Die Erfindung verbessert die Verschwelung der Biomasse, indem die Einrichtung zum mechanischen Bewegen des Schwelgutes als Fördereinrichtung von der Eintrittsseite zur Austrittsseite der Schwelkammer ausgebildet ist.
Auf diese Weise ist das Schwelgut nicht nur ständig in Bewegung, sondern wird aktiv weitergefördert, sodaß die Schwelkammer in jeder gewünschten Ausrichtung angeord- net werden kann. Beispielsweise kann die Schwelkammer in einem Winkel von etwa 60° ansteigen. Der ansteigende Gleichstrom von Schwelgut und Schwelgas ermöglicht es, in einer weiteren bevorzugten Ausführung, daß die Weiterbearbeitung des Schwelgases, beispielsweise in einem Wirbelschichtverfahren, in einer unmittelbar an das Austrittsende der Schwelkammer angesetzten Reaktionskammer erfolgen kann. Dies erübrigt Rohrleitungen und Fördereinrichtungen zwischen den einzelnen Kammern.
In einer ersten bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß die Fördereinrichtung eine angetriebene Welle aufweist, auf der voneinander beabstandete Flügel vorgesehen sind, zwischen die gehäusefeste Zerkleinerungseinbauten ragen.
Durch diese Ausführung ist es möglich, Ausgangsstoffe zu verschwelen, die bei Erhitzung zur Verschmelzung und Verklumpung neigen. Die Verschwelmasse wird während des Verschwel- und Fördervorgangs zwischen den umlaufenden Flügeln und den Zerkleinerungsbauten zerkleinert und zerrieben. Bevorzugt sind die Flügel in vier Schraubenlinien auf der Welle angeordnet, und sind gegebenenfalls im Winkel verstellbar. Die Zerkleinerungsbauten sind insbesondere durch Kränze von vier bis acht radial von der Schwelkammerwand nach innen ragenden Messern od. dgl. gebildet, die bevorzugt verstellbar sind.
Die das Schwelgut transportierende und auflockernde Fördereinrichtung weist in einer zweiten bevorzugten Ausführung mindestens eine Förderschnecke auf. Die Schwelkammer ist dabei bevorzugt ein der Förderschnecke angepaßter Hohlkörper. Dies bedeutet, daß bei einer zylindrischen Schnecke eine hohlzylindrische Schwelkammer vor- gesehen ist und bei einer kegelstumpfförmigen Schnecke die Schwelkammer etwa die Form eines Hohlkegelstumpfes aufweist. Die Förderung des Schwelgutes mittels einer Förderschnecke ermöglicht vorteilhafte Einflüsse auf das Schwelverfahren und die Vergasungsrückstände, wenn die Förderschnecke eine angetriebene Welle und zumindest zwei hintereinander angeordnete Schneckenabschnitte aufweist, da dadurch in der Schwelkammer jedem Schneckenabschnitt eine eigene Verfahrens- oder Behandlungscharakteristik zugeordnet werden kann. So ist beispielsweise in einer weiteren bevorzugten Ausführung vorgesehen, daß zumindest am Ende des ersten Schneckenabschnittes gehäusefeste Zerkleinerungseinbauten vorgesehen sind. Die Vergasungsrückstände werden durch die Zerkleinerungseinbauten in kleinere Teilchen zerlegt, die dann vom folgenden Schneckenabschnitt übernommen werden. In diesem erfolgt dann eine weitergehende Verschwelung und Entgasung der zerkleinerten Teilchen. Auch am Ende des zweiten oder eines eventuellen dritten Schneckenabschnittes können Zerkleinerungseinbauten vorgesehen sein. Auch diese Zerkleinerungseinbauten sind insbesondere durch einen Kranz von vier bis acht radial von der Schwelkammerwand nach innen ragenden Messern oder dergleichen gebildet, die vorzugsweise verstellbar sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung weisen die Schneckenabschnitte unterschiedliche Steigungen auf, wobei etwa der erste Schneckenabschnitt eine geringere Steigung und der zweite bzw. folgende Schneckenabschnitt eine größere Steigung aufweisen kann. Weiters kann es von Vorteil sein, wenn zumindest ein Schneckenabschnitt axial verschiebbar ist, sodaß das Laufspiel der Schnecke an die Erfordernisse angepaßt sowie ein Verklemmen und Festlegen der Schnecke verhindert werden kann. Durch die (sehr langsame) Drehung der Fördereinrichtung durchströmt und umströmt das entstehende Schwelgas ständig das Schwelgut, sodaß der Wärmetausch zwischen festen und gasförmigen Stoffen verbessert wird.
In bevorzugter Ausführung kann dieser Effekt weiter erhöht werden, wenn die Welle hohl ist und radiale Austrittsöffnungen aufweist. Durch die Austrittsöffnungen kann der Verschwelmasse auch von innen Wärmeenergie zugeführt werden, wenn Heißluft oder heißes Brenngas in die hohle Welle eingebracht wird. Dadurch läßt sich auch die Verschwelleistung deutlich erhöhen, ohne daß der Druckverlust über die Fördereinrichtung mit erhöht wird.
Die Fördereinrichtung ist bevorzugt an der unteren Eintrittsseite und auch an der oberen Austrittsseite der Schwelkammer jeweils außen gelagert, sodaß der Lagerbereich gegen die Temperatur der Schwelkammer abgeschirmt werden kann. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, daß die direkt an die Austrittsseite angeschlossene Reaktionskammer seitlich zur Förderschnecke versetzt angeordnet ist.
Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie lll-lll der Fig. 2, und Fig. 4 einen schematischen Teillängsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist Bestandteil einer Anlage zur Umwandlung der in Biomasse vorhandenen vergasbaren Bestandteile in ein energetisch nutzbares Gas, in welchem die in der Biomasse gespeicherte Energie bis auf geringe, prozeßbedingte Verluste enthalten ist. Die Anlage umfaßt eine Schwelkammer 4, in der die Verschwe- lung erfolgt, und eine anschließende Reaktionskammer 20 für eine Wirbelschichtvergasung der verschwelten Holzkohle.
Das Rohgut (z.B. Hackschnitzel, zerkleinerte Biomasseabfälle etc.) gelangt über einen Fülltrichter 1 mit einer Zuführschleuse 2 in ein insbesondere beheizbares Fallrohr 3. Durch die beiden nur abwechselnd öffnenden Tore der Zuführschleuse 2 läßt sich sicherstellen, daß der Zufuhrbereich zur Schwelkammer 4 stets mit Rohmasse gefüllt ist, jedoch kein Gas über die Rohmassenzuführung entweichen kann. Das in die Schwelkammer 4 führende Fallrohr kann zur Erhöhung des Vergasungswirkungs- grades von außen z.B. durch heiße Motorabgase beheizt werden.
Die Schwelkammer 4, in der die Verschwelung bei etwa 600°C erfolgt, ist bevorzugt durch ein zylindrisches Rohr gebildet, dessen Mantel mit einer Wärmeisolierung 5 versehen ist. Die Schwelkammer 4 enthält eine Fördereinrichtung für das Schwelgut zwi- sehen der unten liegenden Eintrittsseite 6, an der das Fallrohr 3 mündet, zur oben liegenden Austrittsseite 7. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist die Fördereinrichtung in einer ersten Ausführung durch eine Förderschnecke 8 gebildet, die eine die Schwelkammer 4 axial durchsetzende Welle 11 aufweist, die an der unteren Stirnseite in einem wärmegeschützten, äußeren Lager 13 gelagert und an einen Antriebsmotor 12 über ein Getriebe angeschlossen ist. Die Förderschnecke 8 ist insbesondere in Schneckenabschnitte 9 unterteilt, wobei im Bereich der Unterbrechung Zerkleinerungseinbauten 15 vorgesehen sind, die, wie in Fig. 3 näher gezeigt, aus einem Kranz von beispielsweise sechs Messern od.dgl. bestehen, die sich jeweils vom Mantel radial zur Welle 11 erstrecken. Die Förderschnecke 8 kann eine in mehrere Teile zerlegbare Konstruktion aufweisen, wobei die Einzelteile nur aufeinandergesteckt sein können und durch das Eigengewicht den Kraftschluß erhalten. Die Förderschnecke füllt das Vergasungsrohr bis auf ein minimales Spiel aus und bewegt sich beispielsweise selbstzentrierend. Die Welle 11 kann hohl sein und Öffnungen 16 aufweisen. (Fig. 4)
Die Zerkleinerungseinbauten 15, die insbesondere verstellbar ausgebildet sind, sorgen für eine Vermahlung bzw. Pulverisierung der verkohlenden Feststoffe, sodaß deren Verschwelung möglichst vollständig erfolgen kann. Im unteren Bereich der Schwelkammer 4 ist ein Zufuhrschacht 18 für Heißluft oder heißes Brenngas eines Stütz- bzw. Initialbrenners in die Schwelkammer 4 und bevorzugt auch in die Welle 11 vorgesehen, um die Verschwelung des Rohgutes zu initiieren bzw. durch den Austritt durch die Öffnungen 16 zumindest über einen Teil der Länge zu unterstützen. Durch die (sehr langsame) Drehung der Förderschnecke 8 werden die Feststoffe in der Schwelkammer 4 langsam nach oben befördert, während das nach und nach entstehende Schwelgas die Feststoffe durchströmt bzw. überströmt. Die Ausführung nach Fig. 4 zeigt eine Fördereinrichtung, bei der auf der bevorzugt hohlen Welle 11 in vier Schraubenlinien angeordnete Flügel 10 angeordnet sind, und die mit einer unterbrochenen, viergängigen Förderschnecke vergleichbar ist. Zwischen die Kränze von schräg angestellten, gegebenenfalls auch verstellbaren Flügeln 10 ragen zumindest im Anfangsbereich der Fördereinrichtung Kränze von gehäusefesten, gegebenenfalls ebenfalls verstellbaren Zerkleinerungsbauten 15. Dadurch werden auch Massen, die durch die Wärme zum Verklumpen oder Verschmelzen neigen, fortlaufend zerkleinert und zerbrochen, und möglichst vollständig verschwelt.
Zur Sicherung der erforderlichen Spaltmaße kann die Schwelkammer 4 geteilt ausgeführt sein, sodaß die obere Halbschale flexible Elemente enthält, die sich durch das Eigengewicht auf dem Außenrand der Schnecke 8 oder der Flügel 10 abstützen. Die Werkstoffe des Außenrandes der Förderschnecke 8 oder der Flügel 10 können mit Keramikelementen versehen bzw. konstruktiv so ausgeführt sein, daß sich ein möglichst geringer abrasiver Verschleiß ergibt. Es ist jedoch davon auszugehen, daß die zerriebene Holzkohle eine Schmierwirkung bzw. eine Trennschicht zwischen den tribologischen Laufpartnern gewährleistet. Die Förderflächen können in der Steigung und in der geometrischen Gestalt ebenso wie die Durchmesser der Abschnitte 9 über die Länge der Schwelkammer 4 variabel sein. Ebenso kann auch der Durchmesser der Schwelkammer 4 über die Länge variabel sein.
Die Drehzahl der Fördereinrichtung wird von einer Prozeßsteuerung vorgegeben und ist beispielsweise zur Regelung der Leistung im Betrieb variabel.
An der Austrittsseite 7 der Schwelkammer 4 ist eine Reaktionskammer 20 direkt angesetzt, die ebenfalls eine Wärmeisolierung aufweist, und in der eine Wirbelschichtvergasung bei einer Temperatur von etwa 800°C erfolgt. Die Reaktionskammer hat feststehende Einbauten, besteht aus hochwärmefestem Werkstoff bzw. ist mit wärme- festem Material ausgekleidet.
Heißluft (oder ein Heißluft-Heißdampf-Gemisch) wird durch eine Verwirbeldüse 21 eingeblasen, wobei durch Oxidation und nachfolgender Reduktion die Vergasung der pulverisierten, aus der Förderschnecke 8 austretenden Verschwelmasse erfolgt. Das heiße Prozeßgas wird vorzugsweise durch schraubenförmig angeordnete Leitapparate 25 in ausreichend starke Rotation versetzt, wobei eine Zyklonwirkung entsteht und die (inerten) Festpartikel sich durch Zentrifugalkraft am Gehäuserand ablagern, während das Produktgas aus der Mitte der Hochtemperatur-Reaktionskammer durch den Aus- laß 24 austritt. Die inerten Vergasungsrückstände werden durch Austragschleusen 22, 23 abgeführt.
Weiters kann je nach Art und Weise der Prozeßführung und der Konsistenz der Vergasungsrohstoffe an verschiedenen Stellen zwischen dem Eintritt 6 in die Schwelkammer 4 und dem Austritt 24 des Produktgases aus der Wirbelschicht-Kammer 20 Wasserdampf zugeführt werden. Ebenso kann an jeder gewünschten Stelle zwischen Eintritt 6 in die Schwelkammer 6 und dem Austritt 24 aus der Reaktionskammer 20 für die Wirbelschichtvergasung zur Optimierung bzw. optimalen Steuerung und Regelung der Prozeßgrößen Heißluft eingeblasen werden.
Die Größe der in den Verschwel- und Vergasungsprozeß eingebrachten Stoffeströme wird wesentlich durch Messung und Auswertung der Prozeßtemperaturen an verschiedenen Stellen der Anlage gesteuert bzw. geregelt.
In der Ausführung nach Fig. 1 ist die Welle 11 der Förderschnecke 8 nur in einem an der Eintrittsseite 6 angebrachten äußeren Lager 13 gelagert, sodaß die Reaktionskammer 20 in direkter Verlängerung an die Schwelkammer 4 angeschlossen ist. Die sonst im wesentlichen gleich aufgebaute Ausführung der Fig. 2 zeigt auch an der Austrittsseite der Welle 11 ein außenseitiges Lager 14, und die Reaktionskammer 20 ist seitlich versetzt an das austrittsseitige Ende 7 angebaut.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, daß aufgrund der Förderung des Schwelgutes durch die Schwelkammer eine genau definierte, gut regel- und steuerbare Prozeßführung bei hohem Gasreinheitswert erreicht wird. Die konden- sierbaren Kohlenwasserstoffe werden weitgehend im Hochtemperatur-Wirbelschichtvergaser beseitigt. Die Vergasungsrückstände sind aufgrund der aufgrund der Prozeßführung gewährleisteten genau definierten und maximalen Verweilzeit im Reaktionsbereich praktisch inert. Weites läßt sich mit der beschriebenen Anordnung eine hohe Leistungsdichte erreichen.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Erzeugung von Schwelgas, mit zumindest einer Schwelkammer (4), die eine Eintrittsseite (6) und eine Austrittsseite (7) aufweist, und in der eine Einrichtung zum mechanischen Bewegen des Schwelgutes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum mechanischen Bewegen des Schwelgutes als Fördereinrichtung von der Eintrittsseite (6) zur Austrittssseite (7) der Schwelkammer (4) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Schwelgutes durch die Schwelkammer (4) schräg aufsteigt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine angetriebene Welle (11) aufweist, auf der voneinander beab- standete Flügel (10) vorgesehen sind, zwischen die gehäusefeste Zerkleinerungseinbauten (15) ragen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (10) in vier Schraubenlinien auf der Welle (11) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (10) verstellbar angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, die Förderein- richtung mindestens eine Förderschnecke (8) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Föderschnecke (8) zylindrisch und die Schwelkammer (4) hohlzylindrisch ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Föderschnecke (8) konisch und/oder die Schwelkammer (4) hohlkegelstumpfförmig ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (8) eine angetriebene Welle (11) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (8) zumindest zwei hintereinander angeordnete Schneckenabschnitte (9) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenabschnitte unterschiedliche Steigungen bzw. entgegengesetzte Steigungen umfassen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Schneckenabschnitt (9) axial verschiebbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest am Ende des ersten Schneckenabschnittes (9) gehäusefeste Zerkleinerungs- einbauten (15) vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinbauten (15) einen Kranz von radial von der Schwelkammerwand (5) nach innen ragenden Messern oder dergleichen umfassen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 3, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinbauten (15) verstellbar angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) hohl ist und radiale Austrittsöffnungen (16) aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Fördereinrichtung (8) unter etwa 60° ansteigt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Austrittsseite (7) eine Reaktionskammer (20) an die Schwelkammer (4) angebaut ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das austrittsseitige Ende der Fördereinrichtung (8) außerhalb der Schwelkammer (4) gelagert ist und die Reaktionskammer (20) seitlich versetzt an der Schwelkammer (4) angeordnet ist.
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