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DE3441359A1 - Verfahren zur erzeugung eines heissgases aus einem kohlenstoffhaltigen ausgangsmaterial - Google Patents

Verfahren zur erzeugung eines heissgases aus einem kohlenstoffhaltigen ausgangsmaterial

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DE3441359A1
DE3441359A1 DE19843441359 DE3441359A DE3441359A1 DE 3441359 A1 DE3441359 A1 DE 3441359A1 DE 19843441359 DE19843441359 DE 19843441359 DE 3441359 A DE3441359 A DE 3441359A DE 3441359 A1 DE3441359 A1 DE 3441359A1
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carbon
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slag
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SKF Steel Engineering AB
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Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
— 6 —
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hauptsächlich aus CO und H2 bestehenden Heißgases aus einem kohlenstoffreichen Ausgangsmaterial, bei welchem das Ausgangsmaterial in pulveriger Form zusammen mit Oxidationsmitteln und wahlweise auch einem Schlackenbildner in eine Vergasungskammer eingebracht und in derselben partiell verbrannt und zumindest partiell vergast wird.
Auf einem Gehalt an Kohlenmonoxyd und Wasserstoff basierendes Reduktions- oder Brenngas wird fortlaufend unter Anwendung mehrerer Verfahren erzeugt, welche nach vielen völlig unterschiedlichen Prinzipien ablaufen und alle gewisse Nachteile aufweisen. Die erforderlicheEnergie wird gewöhnlich durch Verbrennung eines kohlenstoffreichen Ausgangsmaterials erzeugt, welches mit einem Oxidationsmittel in eine leere Kammer eingeblasen wird. Um die Energiebedürfnisse bei dem Prozeß zu erfüllen, muß eine bestimmte Menge von gebildetem CO und H2 zu CO« und H„0 verbrannt werden, was zu einem Gas führt, welches einen höheren Gehalt an Kohlendioxyd und Wasser aufweist als dies erwünscht ist.
Infolgedessen muß dem bei bekannten Kohlevergasungs-Prozessen erzeugten Gas ein Teil seines Kohlendioxydgehaltes entzogen werden, was bedeutet, daß das Gas zuerst abgekühlt werden muß, bevor es erneut erhitzt wird. Bei anderen Verfahren wird eine derart niedrige Temperatur ausgenutzt, um Teer und Phenole zu bilden. Das Gas muß daher gewaschen und anschließend erneut erhitzt werden, wenn es in anschließenden Verfahrensschritten verwendet werden soll.
Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
Vor diesem Hintergrud hat die Erfindung sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung eines hauptsächlich aus Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehenden heißen Reduktions- oder Brenngases zu schaffen, wobei dieses Verfahren die Steuerung der Temperatur und der Zusammensetzung des austretenden Gases erlauben und gleichzeitig eine optimale Energieausnutzung bieten soll.
Gekennzeichnet ist ein diese und andere Aufgaben lösendes erfindungsgemäßes Verfahren im wesentlichen dadurch, daß die durch teilweise Verbrennung und zumindest teilweise Vergasung des Ausgangsmaterials in der Vergasungskammer entstehende Gasmischung in einen Schachtofen eingeleitet wird, welche eine Schüttung aus festem, kohlenstoffreichem, grobstückigem Material enthält, daß der physikalische Wärmegehalt der aus der Vergasungskammer austretenden Gasmischung in der Schüttung aus grobstückigem Material ausgenutzt wird, um den Gehalt an Kohlendioxyd und Wasser im Gas zu reduzieren, und daß der Gaserzeugungsprozeß derart gesteuert wird, daß das den Schachtofen verlassende Gas eine derartige Temperatur und Zusammensetzung hat, daß es sich für den Einsatz in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eignet.
Das Oxidierungsmittel kann aus O0, H0=, CO0, Luft oder verschiedenen willkürlichen Mischungen derselben bestehen.
Gemäß einem Vorschlag der Erfindung wird die erforderliche Energie in der Vergasungskammer dadurch erzeugt, daß ein Überschuß an Luft und/oder Sauerstoffgas mit einem maximalen H00-Gehalt von 20% zugeführt wird, welcher mit einem Teil des
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kohlenstoffreichen Ausgangsmaterials exothermisch oder autothermisch reagiert.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird der Vergasungskammer von außen her Wärmeenergie zugeführt. Diese externe Wärmeenergie kann mittels eines in einem Plasmagenerator erhitzten Gases zugeführt werden, wobei dieses Gas aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus 0„, H„0, Luft, CO + H2 + CO2 + H2O enthaltendem Umlaufgas besteht, oder aus Mischungen von zwei oder mehr Bestandteilen dieser Gruppe.
Bei einem weiteren Vorschlag der Erfindung besteht das Transportgas aus dem Oxidierungsmittel.
Des weiteren wird vorgeschlagen, für die Materialzufuhr und/oder als Trägergas Wasserdampf zu verwenden und diesen teilweise oder insgesamt mit Hilfe von in einem unter Druck stehenden Kühlsystem in wassergekühlten Teilen der Anlage erhitzten Kühlmittel zu erzeugen und/oder physikalische Hitze in dem erzeugten Gas auszunutzen.
Ein weiterer Vorschlag der Erfindung geht dahin, den physikalischen Wärmegehalt des aus der Vergasungskammer austretenden Gases auszunutzen, um von außen her in die Koksschüttung eingeblasenes und Kohlendioxyd und/oder Wasser enthaltendes Gas in Kohlenmonoxyd und Wasserstoff umzuwandeln.
Vorzugsweise wird der Gaserzeugungsprozeß dadurch gesteuert, daß der Kohlendioxydgehalt oder das Sauerstoffpotential in
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der Gasmischung und/oder hinter dem koksgefüllten Schachtofen analysiert wird.
Die entstehende Schlacke kann getrennt aus der Vergasungskammer und aus dem koksgefüllten Schachtofen abgelassen werden, jedoch kann alternativ die gesamte Schlacke auch aus dem Schachtofen abgelassen werden.
Zweckmäßigerweise werden Schwefel-Akzeptoren in Pulverform in die Vergasungskammer und/oder in grobstückiger Form in den Schachtofen eingeblasen.
Weiterhin ist vorgesehen, dem in die Vergasungskammer eingeblasenen Material eine Drehbewegung zu erteilen, um eine die Innenwandung der Vergasungskammer schützende Schlackenschicht zu erzeugen.
Weitere Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung.
Das Verfahren ist selbstverständlich nicht nur auf eine einzige Vergasungskammer für einen Schachtofen beschränkt. Vielmehr werden vorzugsweise mehrere Vergasungskammern in Verbindung mit einem koksgefüllten Schachtofen vorgesehen.
Dadurch, daß der größte Teil der Vergasungsreaktionen in einer Vergasungskammer und der anschließende Abschluß der Reaktionen in einer Koksschüttung erfolgen, ergeben sich beträchtliche Vorteile.
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Ein Vorteil besteht darin, daß die Vergasung bei einer hohen Temperatur durchgeführt werden kann, welche stets über dem Schmelzpunkt der Schlacke liegen soll und im allgemeinen über ca. 14000C, woraufhin der physikalische Wärmegehalt des Gases in dem anschließenden Schachtofen ausgenutzt werden kann, um die Aufkohlungsreaktionen durchzuführen, welche bei etwa 100 00C abgebrochen werden.
Wie bereits angedeutet, kann die überschüssige Hitze im Gas auf verschiedene Weise ausgenutzt werden. Beispielsweise ist ein relativ hoher Gehalt an Kohlendioxyd im Gas erlaubt, welches in der Vergasungskammer erzeugt wird, wobei dieser Kohlendioxydgehalt in der Koksschüttung zu Kohlenmonoxyd umgewandelt wird, zu welchem Zweck der physikalische Wärmegehalt des Gases ausgenutzt wird.
Der Vorteil, mit einem erhöhten CO2~Gehalt in der Vergasungsstufe zu arbeiten, besteht darin, daß das entstehende höhere Sauerstoffpotential eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit zwischen dem Brennstoff und dem Oxidierungsmittel ergibt und gleichzeitig der Verfahrensablauf weiter von dem Grenzwert entfernt abläuft, bei welchem Rußablagerungen auftreten.
Ein weiteres oder Hilfsverfahren der Ausnutzung der überschüssigen Wärme besteht darin, Kohlendioxyd und/oder Wasser in das Koksbett einzublasen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß ein teilweise verbrauchtes Umlaufgas mit einem hohen Gehalt an Kohlendioxyd und Wasser verwendet wird.
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Die Koksschüttung erfüllt wie bereits erwähnt eine Anzahl wichtiger Funktionen, wie dies im einzelnen noch zu beschreiben sein wird.
Die Koksschüttung sammelt alle Koksteilchen und Schlackentropfen, welche die Gasmischung aus der Vergasungskammer begleiten. Diese Teilchen und Tropfen werden dann dem Verfahren wieder zugeführt, wenn der Koks in der Koksschüttung verbraucht ist. Auf diese Weise wird der Brennstoff äußerst wirksam ausgenutzt.
Die Koksschüttung arbeitet auch als Wärmespeicher, welcher jegliche Schwankungen in der der Vergasungskammer zugeführten Hitze ausgleicht. Sie wirkt auch als Kohlespeieher, welcher alle Schwankungen in der Menge an zugeführtem kohlenstoffreichem Material in Bezug auf die Menge an zugeführten Oxidierungsmittel ausgleicht. Dies wiederum reduziert die Explosionsgefahr und schaltet in der Praxis diese Gefahr vollkommen aus, selbst wenn reiner Sauerstoff zugesetzt wird, ohne daß eine äquivalente Menge an kohlenstoffreichem Material der Vergasungskammer zugeführt wird. Bei anderen bekannten Verfahren ist die Explosionsgefahr ein äußerst ernstes Problem.
Der Brennstoff bzw. das kohlenstoffreiche Ausgangsmaterial wird in fein verteilter Form zugeführt. Wenn es aus pulverförmigem festem Material besteht, kann es beispielsweise gemäß dem bevorzugten Durchführungsbeispiel der Erfindung mit Hilfe von Wasserdampf eingeblasen werden.
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IQ
Das kohlenstoffreiche Ausgangsmaterial kann aus einer Gruppe ausgewählt werden, welche aus öl, Kohle, Koks, Steinkohle, Gas, Torf, Sägemehl und verschiedenen Mischungen davon besteht. Dies ergibt beträchtliche wirtschaftliche Vorteile gegenüber den bekannten Vergasungsverfahren, welche insgesamt in Bezug auf die Wahl des Ausgangsmaterials begrenzt sind. Der Koksverbrauch ist weitgehend gering, da das Oxidierungsmittel zwangsweise zur Reaktion mit dem kohlenstoffreichen Material in der Vergasungskammer gebracht wird, bevor es den heißen und dadurch reaktionsfreudigen Koks erreicht.
Wenn zur Erzeugung der für die Reaktionen erforderlichen Hitze Material nur verbrannt wird, wird durch das thermische Gleichgewicht der Reaktionen eine Begrenzung verursacht, welche zu einem relativ hohen Dioxydgehalt führt. Dies hat bisher bedeutet, daß Kohlendioxyd anschließend dem Gas in einer besonderen Verfahrensstufe entzogen werden muß. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich jedoch dadurch keine Probleme. Wenn Sauerstoff als Oxidierungsmittel mit Zusatz von ELO verwendet wird, ergeben sich autothermische Bedingungen, wenn 20° Wasser zugesetzt werden, d.h. die Reaktionen dauern an, es wird jedoch keine überschüssige Energie erzeugt. Wenn Wärmeenergie von außen her zugeführt wird, erhält man eine überschüssige Energie, welche gemäß Vorstehendem in der anschließenden Koksschüttung ausgenutzt werden kann. Somit kann elektrischeEnergie verwendet werden, und zwar vorzugsweise durch Einsatz von Plasmageneratoren, bei denen ein Trägergas auf eine beträchtliche Temperatur erhitzt wird, wenn es durch einen zwischen Elektroden in dem erzeugten Plasma hergestellten Lichtbogen hindurchströmt. Bei dem bevorzugten Durch-
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führungsbeispiel besteht das verwendete Trägergas aus Sauerstoff und Wasserdampf. Man kann als Trägergas allerdings auch Wasserdampf, eine Mischung aus H3O und Sauerstoff, reinen Sauerstoff oder sogar Luft verwenden.
Die Zufuhr von externer Energie ermöglicht die Verwendung eines verbrauchten Reduktionsgases, welches einen hohen Gehalt an Kohlendioxyd und Wasser als Oxidierungsmittel enthält.
Gemäß einem bevorzugten Durchführungsbeispiel kann das Verfahren dadurch gesteuert werden, daß der Gehalt an CO0 oder der O^-Partialdruck im erzeugten Gas aufgezeichnet wird, und zwar unmittelbar hinter der Vergasungskammer, bevor die Gasmischung in die Koksschüttung eintritt, und/oder im Gasauslaß hinter der Koksschüttung. Die Analyse unmittelbar hinter der Vergasungskammer wird vorzugsweise durchgeführt, um das Verhältnis zwischen dem eingeblasenen kohlenstoffhaltigen Material und dem Oxidierungsmittel und möglicherweise auch die Temperatur des ausströmenden Gases zu steuern, während die Analyse des Gases im Anschluß an die Koksschüttung zur Steuerung der Menge an in die Koksschüttung eingebrachtem COp , und/oder H„0 verwendet wird. Auf diese Weise läßt sich ein Endgas erzeugen, welches die für den nachfolgenden Prozeß gewünschte Zusammensetzung und Temperatur besitzt, wobei es sich bei diesem anschließenden Verfahren beispielsweise um ein Schwämmeisen-Verfahren handeln kann, während gleichzeitig ein nahezu optimaler Energieverbrauch erreicht· wird.
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Angesichts der bei dem Verfahren verwendeten hohen Temperaturen müssen zumindest Teile des Schachtofens sowie die gesamte Vergasungskammer mit ihren Brennern mit Wasser gekühlt werden. Indem man das Kühlsystem derart ausbildet, daß es unter Druck arbeitet, und zwar vorzugsweise bei nahe 5-6 bar Überdruck, kann das erhitzte Kühlmittel verwendet werden, um Dampf zu erzeugen, welcher dann als Träger- und/oder Transporbgas verwendet werden kann. Auf diese Weise können Wärmeverluste des Kühlsystems ausgenutzt werden.
Die Vergasungskammer besitzt vorzugsweise im wesentlichen kreisrunde Innenwandungen. Erfindungsgemäß kann den in die Vergasungskammer eingeblasenen Gas- und Materialströmen dann eine Drehbewegung erteilt werden. Dabei werden Schlackenteilchen abgetrennt und bilden eine Schutzschicht an den inneren Wandungen der Vergasungskammer. Die Dicke dieser Schlackenablagerungen wird durch das Wärmegleichgewicht zwischen der vom Kühlmantel entzogenen Wärmeenergie und der der Schlackenoberfläche durch Konvektion und Strahlung gelieferten Wärmeenergie bestimmt, überschüssige Schlacke läuft durch einen Schlackenüberlauf ab, welcher getrennt für die Vergasungskammer angeordnet oder mit dem Schlackenüberlauf für den Schachtofen zusammengefasst werden kann.
Schlackenbildner und/oder Schwefel-Akzeptoren in fein verteilter Form können in die Vergasungskammer zusammen mit dem kohlenstoffreichen Material eingeblasen werden oder auch getrennt von demselben und/oder sie können zusammen mit dem festen kohlenstoffreichen Material in grobstückiger Form in
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den Schachtofen eingeführt werden, sodaß sie einen Teil der Koksschüttung bilden.
Um eine schnelle und wirksame Vermischung zwischen dem Heißgas, welches im Plasmagenerator erzeugt wird, und dem pulverförmigen, kohlenstoffreichen zugeführten Brennstoff zu erreichen, wird das Heißgas durch die Öffnung des Plasmagenerators in die Vergasungskammer eingebracht. Dies wird dadurch erreicht, daß dem Trägergas eine Drehbewegung während seines Durchganges durch den Plasmagenerator erteilt wird, wodurch der pulverförmige Brennstoff eine Drehbewegung erreicht, bevor er in die Vergasungskammer eintritt, und/oder indem der Plasmagenerator und/oder die Zuführung für kohlenstoffreichen Brennstoff derart angeordnet werden, daß sie tangential in die Vergasungskammer einmünden. Dadurch wird das Heißgas dazu gebracht, sich beim Eintritt in die Vergasungskammer auszudehnen, wobei diese Turbulenz einen äußerst kurzen Mischraum ergibt.
Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen anhand der beiliegenden Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, erläutert.
Die Figur zeigt eine Vergasungsanlage mit einer Vergasungskammer 1 und einem mit Koks 3 gefüllten Schachtofen 2.
Die Vergasungskammer 1 besitzt ein wassergekühltes Außengehäuse 4 und eine feuerfeste Auskleidung 5, und ist Vorzugs-
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weise im wesentlichen zylindrisch. Vorzugsweise werden zusammen mit einem Schachtofen mehrere Vergasungskammern vorgesehen.
Der Schachtofen 2 besitzt einen unteren Schlackenauslaß 6 und einen oberen GAsauslaß 7. Koks in grobstückiger Form wird dem Schachtofen durch eine gasdichte Speiseeinrichtung 8 in der Gicht des Schachtofens zugeführt. Die Vergasungskammer 1 führt in den unteren Teil des Schachtofens, von wo aus das Gas durch die Koksschüttung nach oben strömt und durch den Gasauslaß 7 nach außen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient der Schlackenauslaß 6 für die Vergasungskammer 1 und den Schachtofen 2.
Der Vergasungskammer ist zumindest ein Brenner zugeordnet, welcher bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Plasmagenerator 9 besteht. Der Plasmagenerator ist mit der Vergasungskammer über eine Ventileinrichtung 10 verbunden. Oxidierungsmitte1 wird in den Plasmagenerator durch eine Speiseleitung 13 eingebracht. Das Oxidierungsmittel kann aus einem Trägergas bestehen, welches durch den Plasmagenerator geführt wird, oder es kann ein getrenntes Trägergas verwendet werden. Das im Plasmagenerator erzeugte heiße turbulente Gas wird in die Vergasungskammer durch die Öffnung 12 des Plasmagenerators eingebracht. Der kohlenstoffreiche Brennstoff, vorzugsweise in pulveriger Form, wird mit Hilfe eines Transportgases durch die Speiseleitung 13 in einen Ringraum 14 eingebracht, welcher konzentrisch um den Plasmagenerator herum angeordnet ist, und/oder mittels einer Lanze 15, welche eben-
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falls verwendet, werden kann, um irgendein Additiv wie beispielsweise ein Schlackenbildner zuzuführen.
Lanzen 16 und 17 sind ebenfalls im Schachtofen vorgesehen, um erforderlichenfalls zusätzliches Oxidierungsmittel wie beispielsweise H0O oder CO0 zuzuführen, um die physikalische überhitze im Gas auszunutzen. Dadurch wird auch die Steuerung der Temperatur und der Zusammensetzung des Gases möglich.
Am Ende der Vergasungskammer, dicht an der Koksschüttung, ist ein erster Meßfühler 18 angeordnet, während ein zweiter Meßfühler 19 im Gasauslaß 7 des Schachtofens zur Messung der Temperatur und/oder zur Analysierung des Gases vorgesehen ist. Diese beiden Meßfühler ermöglichen eine Steuerung des Prozesses durch Regelung der von außen zugeführten Energie und/oder durch Veränderung der Ströme an zugeführtem Material.
Während die Figur nur ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, sind viele andere Lösungen ebenfalls möglich. Beispielsweise können die Plasmageneratoren oder Plasmabrenner tangential am Umfang der Vergasungskammer angeordnet werden, um einen zirkulierenden Strom in der Vergasungskammer zu erzeugen.
Außerdem kann, um die Schlackenabtrennung zu erleichtern, die Vergasungskammer vertikal angeordnet werden, oder die Vergasungskammer und der Schachtofen können getrennte Schlackenauslässe haben.
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Claims (16)

  1. Andrejewski, Honke & Partner Patentanwälte -
    Diplom-Physiker
    Dr. Walter Andrejewski
    Diplom-Ingenieur
    Dr.-Ing. Manfred Honke
    Diplom-Physiker
    Dr. Karl Gerhard Masch
    Anwaltsakte: 4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 10 02
    62 477/E-th 9. November 1984
    Patentanmeldung
    SKF Steel Engineering AB
    P. 0. Box 202
    S-813 00 HOFORS, Schweden
    Verfahren zur Erzeugung eines Heißgases aus einem kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterial.
    Patentansprüche. 1. Verfahren zur Herstellung eines hauptsächlich aus CO und H„
    bestehenden Heißgases aus einem kohlenstoffreichen Ausgangsmaterial, bei welchem das Ausgangsmaterial in pulveriger Form zusammen mit Oxidationsmitteln und wahlweise auch einem Schlackenbildner mit Hilfe eines Transportgases in eine Vergasungskammer eingebracht, in derselben partiell verbrannt und zumindest partiell vergast wird, dadurch gekennzeichnet, daß die entstehende Gasmischung in einen Schachtofen (2) ein-
    Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
    geleitet wird, welcher eine Schüttung aus festem, kohlenstoffreichem, grobstückigem Material enthält, und der physikalische Wärmegehalt der aus der Vergasungskammer (1) austretenden Gasmischung in der Schüttung (3) aus grobstückigem Material ausgenutzt wird, um den Gehalt an Kohlendioxid und Wasser im Gas zu reduzieren, und daß der Gaserzeugungsprozeß derart gesteuert wird, daß das den Schachtofen (2) verlassende Gas eine derartige Temperatur und Zusammensetzung hat, daß es sich für den Einsatz in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eignet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel 0^f ΗοΟ/ C02 O(^er Luft bzw. eine Mischung davon verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die benötigte Energie in der Kammer (1) erzeugt wird, indem ein Überschuß an Luft und/oder Sauerstoffgas mit einem maximalen H^O-Gehalt von 20% zugeführt wird, welcher mit einem Teil des kohlenstoffreichen Ausgangsmaterials exothermisch oder autothermisch reagiert.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergasungskammer (1) von außen her Wärmeenergie zugeführt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Wärmeenergie mittels eines in einem Plasmagenerator (9) erhitzten Trägergases zugeführt wird.
    Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche aus O2, H2O, Luft und CO + H2 + CO2 + H3O enthaltendem Umlaufgas besteht, oder aus Mischungen von zwei oder mehr Bestandteilen dieser Gruppe.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportgas aus dem Oxidierungsmittel besteht.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Umlaufgas zum Einblasen von pulverförmigem, kohlenstoffreichem Ausgangsmaterial verwendet wird.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise für die Materialzufuhr und/oder als Trägergas verwendeter Wasserdampf teilweise oder insgesamt mit Hilfe von in einem unter Druck stehenden Kühlsystem in wassergekühlten Teilen der Anlage erhitztem Kühlmittel erzeugt wird.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Plasmagenerator (9) austretende heiße Trägergas in Drehung versetzt wird, bevor es in die Vergasungskammer (1) eingebracht wird, und daß der pulverförmige, kohlenstoffreiche Brennstoff konzentrisch rund um den in die Vergasungskammer einströmenden Heißgasstrom eingebracht wird.
    Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
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  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der physikalische Wärmegehalt des aus der Vergasungskammer (1) austretenden Gases ausgenutzt wird, um von außen her in die Koksschüttung eingeblasenes und Kohlendioxid und/oder Wasser enthaltendes Gas in Kohlenmonoxid und Wasserstoff umzuwandeln.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaserzeugungsprozeß dadurch gesteuert wird, daß der Kohlendioxidgehalt oder das Sauerstoffpotential in der Gasmischung vor und/oder hinter dem koksgefüllten Schachtofen (2) analysiert wird.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlacke getrennt aus der Vergasungskammer (1) und aus dem koksgefüllten Schachtofen (2) abgelassen wird.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlacke aus der Vergasungskammer (1) in den Schachtofen (2) geleitet und aus diesem die gesamte Schlacke abgelassen wird.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefel-Akzeptoren in Pulverform in die Vergasungskammer (1) und/oder in grobstückiger Form in den Schachtofen (2) eingeblasen werden.
    Andrejewsld, Honice & Partner, Patentanwälte in Essen
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in der Vergasungskammer (1) in Drehung versetzt wird und dadurch eine die Innenwandung (5) der Vergasungskammer schützende Schlackenschicht ausbildbar ist.
DE19843441359 1984-06-14 1984-11-13 Verfahren zur erzeugung eines heissgases aus einem kohlenstoffhaltigen ausgangsmaterial Granted DE3441359A1 (de)

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SE (1) SE453750B (de)
YU (1) YU45682B (de)
ZA (1) ZA848215B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4030554A1 (de) * 1990-09-27 1992-04-09 Bergmann Michael Dr Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von abfallstoffen

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT384007B (de) * 1984-04-02 1987-09-25 Voest Alpine Ag Verfahren zur herstellung von synthesegasen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
IT1218575B (it) * 1987-05-28 1990-04-19 Valerio Tognazzo Procedimento di recupero da prodotti fossili, vegetali, aggregati inquinanti di rifiuto e non, di combustibili gassosi puri, sostanze inerti utili e disinquinanti, mediante separazione in funzione del contenuto energetico, senza provocare inquinamenti, con eventuale ausilio ed accumulo di energia rinnovabile idrogeno ed usando calore di supero per riscaldare dall'alto acqua onde depurarla
JP2512061B2 (ja) * 1987-11-26 1996-07-03 日本碍子株式会社 均質窒化珪素焼結体およびその製造方法
WO2000013785A1 (en) * 1998-09-02 2000-03-16 Jacobus Swanepoel Treatment of solid carbonaceous material
KR100391121B1 (ko) * 2000-12-11 2003-07-16 김현영 고분자 유기물의 가스화 방법 및 장치
EP1474500A1 (de) * 2002-02-06 2004-11-10 Félicien Absil Vergasung von abfällen durch plasma
US20070225382A1 (en) * 2005-10-14 2007-09-27 Van Den Berg Robert E Method for producing synthesis gas or a hydrocarbon product
FR2892127B1 (fr) * 2005-10-14 2012-10-19 Commissariat Energie Atomique Dispositif de gazeification de la biomasse et de dechets organiques sous haute temperature et avec apport d'energie exterieure pour la generation d'un gaz de synthese de haute qualite
JP5277741B2 (ja) * 2008-06-11 2013-08-28 株式会社Ｉｈｉ ガス化方法及びガス化装置
JP2011006295A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Teijin Chem Ltd 一酸化炭素の製造方法およびそれを用いたホスゲンの製造方法
US8852693B2 (en) 2011-05-19 2014-10-07 Liquipel Ip Llc Coated electronic devices and associated methods
WO2014184923A1 (ja) * 2013-05-16 2014-11-20 Ｇｌｏｂａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｄｅ株式会社 固形有機原料のガス化方法及びガス化装置
AU2015201766B1 (en) * 2015-04-08 2016-06-09 Mitsubishi Power, Ltd. Gasifying system including a gasifier

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE859191C (de) * 1949-01-20 1952-12-11 Basf Ag Verfahren zur Erzeugung von Brenn-, insbesondere Synthesegasen, in Gaserzeugern
DE3115748A1 (de) * 1981-03-10 1982-10-14 SKF Steel Engineering AB, 81300 Hofors Verfahren und vorrichtung zur herstellung von im wesentlichen kohlenoxidgas und wasserstoffgas enthaltendem gas aus kohle- und/oder kohlenwasserstoffhaltigem ausgangsmaterial
DE3233774A1 (de) * 1982-03-01 1983-09-22 SKF Steel Engineering AB, 81300 Hofors Verfahren und anlage zur vergasung kohlehaltigen materials

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB720598A (en) * 1952-01-16 1954-12-22 Power Jets Res & Dev Ltd Gas producer plant
US3454383A (en) * 1966-02-24 1969-07-08 Babcock & Wilcox Co Gasification method and apparatus
US4153426A (en) * 1977-07-18 1979-05-08 Arthur G. Mckee & Company Synthetic gas production
CH644149A5 (de) * 1978-12-29 1984-07-13 Voest Alpine Ag Verfahren und vorrichtung zur vergasung von kohle.
GB2093070B (en) * 1981-02-11 1984-10-31 Skf Steel Eng Ab Manufacturing sponge iron
DE3132506A1 (de) * 1981-08-18 1983-03-03 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren und vorrichtung zur herstellung von synthesegas
DE3239774A1 (de) * 1982-10-27 1984-05-03 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren und vorrichtung zur herstellung von synthesegas
IT1177077B (it) * 1983-12-02 1987-08-26 Skf Steel Eng Ab Procedimento ed impianto per ridurre materiale ossidico generando simultaneamente un gas idoneo come gas combustibile
IT1177075B (it) * 1983-12-02 1987-08-26 Skf Steel Eng Ab Procedimento ed impianto per ridurre materiale ossidico
IT1177076B (it) * 1983-12-02 1987-08-26 Skf Steel Eng Ab Procedimento ed impianto per ridurre materiale ossidico generando simultaneamente un gas idoneo per il recupero dell'energia termica

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE859191C (de) * 1949-01-20 1952-12-11 Basf Ag Verfahren zur Erzeugung von Brenn-, insbesondere Synthesegasen, in Gaserzeugern
DE3115748A1 (de) * 1981-03-10 1982-10-14 SKF Steel Engineering AB, 81300 Hofors Verfahren und vorrichtung zur herstellung von im wesentlichen kohlenoxidgas und wasserstoffgas enthaltendem gas aus kohle- und/oder kohlenwasserstoffhaltigem ausgangsmaterial
DE3233774A1 (de) * 1982-03-01 1983-09-22 SKF Steel Engineering AB, 81300 Hofors Verfahren und anlage zur vergasung kohlehaltigen materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4030554A1 (de) * 1990-09-27 1992-04-09 Bergmann Michael Dr Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von abfallstoffen

Also Published As

Publication number Publication date
IT1177078B (it) 1987-08-26
FR2565993A1 (fr) 1985-12-20
GB8427969D0 (en) 1984-12-12
AU3525484A (en) 1985-12-19
BR8406068A (pt) 1986-06-17
DE3441359C2 (de) 1989-01-12
ZA848215B (en) 1986-06-25
NO844797L (no) 1985-12-16
AT389524B (de) 1989-12-27
ES8602099A1 (es) 1985-12-01
BE901156A (fr) 1985-03-15
FR2565993B1 (fr) 1990-06-22
KR860000354A (ko) 1986-01-28
AU577071B2 (en) 1988-09-15
SE8403190L (sv) 1985-12-15
IT8423371A0 (it) 1984-10-30
CN85101040A (zh) 1987-01-10
JPS614788A (ja) 1986-01-10
SE453750B (sv) 1988-02-29
GB2160219B (en) 1989-06-07
SE8403190D0 (sv) 1984-06-14
GB2160219A (en) 1985-12-18
NZ210165A (en) 1988-02-12
YU45682B (sh) 1992-07-20
IT8423371A1 (it) 1986-04-30
ES538141A0 (es) 1985-12-01
CA1265340A (en) 1990-02-06
IN162480B (de) 1988-05-28
YU202084A (en) 1987-12-31

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