DD202176A5

DD202176A5 - Verfahren und einrichtung zur kontinuierlichen erzeugung von brenngas aus organischen abfallstoffen

Info

Publication number: DD202176A5
Application number: DD81235903A
Authority: DD
Inventors: Heinz Mallek; Manfred Laser; Dorothee Ermisch
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich
Priority date: 1980-12-27
Filing date: 1981-12-17
Publication date: 1983-08-31
Also published as: FI814066A7; DK577381A; FI814066L; NO814387L; KR830008107A; EP0055440A1

Abstract

Zur kontinuierlichen Erzeugung v. Brenngas aus organischem Material, insbesondere aus organischen Abfaellen, werden d. Abfaelle in einem kontinuierlichen Stoffluss getrocknet, entgast und unter Zugabe eines Vergasungsmittels vergast. Das geschieht auf alternative Weise mittels eines Schachtofens, in dem alle Vorgaenge in einer aus den Abfaellen bestehenden Schuettgutschicht ablaufen. Der Schacht ist dabei von dem nachfolgenden Raum durch einen als Ring- oder Laengsspalt ausgebildeten Durchlass getrennt. Zur Erzielung groesserer Durchsaetze ist eine Einrichtung mit Schachtofen mit ebenfalls spaltfoermigem Durchlass vorgesehen, wobei d. Schachtofen eine erste Kammer, beispielsweise ein Drehrohrofen vorgeschaltet ist, in der die Trocknung und Entgasung bis zur Koksbildung vorgenommen wird. Das Vergasungsmittel wird bei beiden Verfahrensvarianten in Durchlaufrichtung des Gutes, und zwar spaetestens bis zu Beginn der Vergasungsphase zugegeben. Die Zugabe des Vergasungsmittels wird dabei in Abhaengigkeit von der Zusammensetzung des Gutes, insbesondere von der im Glutbett sich einstellenden Temperatur gesteuert.

Description

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Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von Brenngas aus organischen Abfallstoffen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Brenngas aus organischen Abfallstoffen, bei dem die Abfälle im kontinuierlichen Stofffluß zunächst unter Luftabschluß bei bis zu etwa 550 ⁰C ansteigenden Temperaturen getrocknet und entgast und im Anschluß daran bei höheren Temperaturen vergast werden· Die Erfindung betrifft dabei zwei alternative Verfahrensweisen zur Durchführung des Verfahrens sowie Einrichtungen zur Durchführung dieser alternativen Verfahrensweisen·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Verfahren und Einrichtungen, bei denen Abfälle aus organischen Stoffen, das heißt insbesondere feste und gegebenenfalls flüssige Abfallstoffe vergast werden, gehören zum bekannten Stande der Technik· So iet beispielsweise aus der DE-PS 2 654 041 ein Verfahren bekannt, bei dem Abfallstoffe zunächst getrocknet werden, dann entgast und anschließend vergast werden.Bei diesem bekannten Verfahren werden jedoch die so vorbehandelten gasförmigen und festen Produkte ansohließend verbrannt· Trocknungs-, Entgasungs-, Vergasungsund Verbrennungsprozesse laufen dabei kontinuierlich ab. Dabei wird aus den in die Vergasungskammer gelangenden Entgasungsprodukten ein Glutbett gebildet, in das, damit es ein ausreichendes Volumen und ebenfalls eine ausreichende Temperaturhöhe aufweist, Luft in hinreichender Menge geleitet wird· Die bei diesem Verfahren anfallenden Vergasungsgase weisen Jedoch nicht eine so gleichmäßige Zusammensetzung auf, daß ein Transport zu einem Verbraucher an einem anderen Ort lohnend ist·

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Aus der DE-OS 2 734 973 ist auch schon ein Verfahren bekannt, bei dem den erhitzten Abfällen nach dem Trocknen, das heißt während der Vergasung Frischluft in unterstöchiometrischem Mengenverhältnis, und zwar vor Eintritt in die Brennkammer zugeführt wird. Dabei wird ein Teil des bei der Vergasung der Abfälle entstehenden brennbaren Gases vor Eintritt in die Brennkammer entnommen« Doch wird auch dabei kein Gas mit der für einen Transport zu einem Verbraucher an einem anderen Ort erforderlichen Gleichmäßigkeit erzeugt.

Die Erzeugung von Brenngas aus Holz, Kohlen oder Koks ist bekannt. Das Brenngas wird durch unvollständige Verbrennung des Gutes in einem schaohtofenartig ausgeführten Generator gebildet, in den als Vergasungsmittel Luft, Sauerstoff und/oder Wasserdampf eingeleitet wird. Als brennbare Gasanteile weist das entstehende Generatorgas im wesentlichen Kohlenmonoxid und Wasserstoff sowie einen geringen Anteil Methan auf. Die restlichen Gasbestandteile des Generatorgases sind Stickstoff und Kohlendioxid, Der Gaserzeugungsprozeß verläuft endotherm. Es wird angestrebt, die Generatorgasbildung bei möglichst hohen Temperaturen durchzuführen, um hohe Kohlenmonoxid- und Wasserstoffanteile zu erhalten*

Bei kontinuierlichem Materialaustrag aus dem Generator ist es bekannt, das Vergasungsmittel von unten in den Schachtofen einzuführen« Das gebildete Generatorgas wird am Kopf des Schachtofens entnommen und muß vor Verwendung als Brenngas noch entleert werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Mangel in der Gaszusammensetzung zu vermeiden.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahrensweisen zu schaffen, die es ermöglichen, durch Vergasen organischer Abfälle Brenngas gleichmäßiger Zusammensetzung, das für eine externe Verwendung geeignet ist, im kontinuierlichen Betrieb zu erzeugen· Die Erzeugung des Brenngases soll dabei insbesondere im Hinblick auf die zur Verfügung stehenden unterschiedlichen Abfallstoffe, die bei einem kontinuierlichen Betrieb zudem vielfach in einem heterogenen Stofffluß anfallen, leicht regelbar sein und dabei einen guten Wirkungsgrad ergeben. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, technisch möglichst einfache Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen«

Eine Lösung der Aufgabe besteht darin, daß dem entgasten Gut zu dessen Vergasung, die bei Temperaturen bis zu etwa 1000 ⁰C stattfindet, spätestens zu Beginn der Vergasungsphase den Änderungen der Zusammensetzung des Gutes während des Stoffflusses entsprechende Mengen an Vergasungsmitteln wie Luft, Dampf, COp, O₂ oder eine Mischung dieser Stoffe zugegeben wird. Die Erfindung stellt insofern eine Weiterausbildung der bekannten Verfahren dar, als die Vergasungsmittel den zu vergasenden Stoffen von Anfang an während des Vergasungsvorganges in Gleichstrom zugeführt werden· Dadurch wird erreicht, daß der Vergaaungevorgang sehr viel leichter beherrschbar iet als bislang, weil die Zugabe an Vergasungsmitteln in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der bei der Vergasung entstehenden Gase und der festen, brennbaren Stoffe auf einfache Weise steuerbar ist.

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Eine alternative Lösung besteht darin, daß die Trocknung, Entgasung und Vergasung der Abfallstoffe in zwei voneinander verfahrensmäßig getrennten Schritten durchgeführt wird, indem die Abfallstoffe im ersten Schritt getrocknet und entgast werden und das bei der Entgasung entstehende Gut im zweiten Schritt vergast wird, wobei die Stoffe derart geführt werden, daß der Stofffluß zwischen dem ersten und dem zweiten Verfahrensschritt zum Zwecke der mechanischen Behandlung des bei der Entgasung entstehenden Gutes unterbrechbar ist und daß dem entgasten Gut zu dessen Vergasung, die bei Temperaturen bis zu etwa 1000 ⁰C stattfindet, zu Beginn der Vergasungsphase den Änderungen der Zusammensetzung dej3 Gutes während des Stoffflusses entsprechende Mengen an Vergasungsmitteln wie Luft, Dampf, COp, O₂ oder eine Mischung dieser Stoffe zugegeben wird.

Sehr vorteilhaft ist es, daß das Vergasungsmittel dem zu vergasenden Gut in Durchlaufrichtung des Gutes zusammen mit bei der Trooknung und Entgasung gebildeten Gasen zugeführt wird. Dabei wird der beim Trocknen freiwerdende Dampf unter Bildung von Wassergas zur Vergasung von Kohlenstoff und die beim Entgasen der Abfälle anfallenden Schwelgase zum Aufcracken der langkettigen Kohlenwasserstoffmoleküle in niedermolekulare Verbindungen bei der Vergasungetemperatur über den beim Entgasen gebildeten Koks geleitet und so Abfallstoffe zu einem nicht unbedeutenden Teil in hochwertige Verbindungen umgesetzt. Dabei ist es zweckmäßig, daß in das bei der Vergasung sich ausbildende Glutbett zum Aufcraoken von Schwelgasen Luft und/oder Sauerstoff zugegeben wird.

Zweckmäßig 1st es, daß das Vergasungsmittel in Abhängigkeit von der Temperatur dem bei der Vergasung sich ausbildenden Glutbett zugegeben wird.

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Bevorzugt wird das Vergasungsmittel in einer Zone in das zu vergasende Gut eingegeben, in der das Gut eine Temperatur von etwa 200 ⁰C aufweist·

Vorteilhaft ist es, daß das bei der Vergasung entwickelte Brenngas über einen spaltförmigen Durchlaß entnommen wird, wobei das Gut oberhalb des Spaltes bis zu seiner Vergasung gehalten wird«, Dabei ist es außerdem von Vorteil, daß das gebildete Brenngas in rekuperativem Wärmeaustausch zur Vorwärmung des zu vergasenden Gutes dient.

Bei Vergasung von feinkörnigem Gut, beispielsweise bei der Vergasung von Sägemehl oder Reisschalen, hat es sich zur Ausbildung des Glutbettes als vorteilhaft erwiesen, zumindest 10 Gew.«-% Grobgut hinzuzugeben. Infolge der unterschiedlichen Stückgröße des zu verarbeitenden Gutes bildet sich am Austrägspalt ein aus den gröberen Teilen bestehender Glutbettbereich aus, der siebartig wirkt und nur genügend kleine Materialteile, die weitgehend vergast sind, in den Ascheaustrag fördert. Die Abmessungen der Stücke des Grobgutes werden so gewählt, daß der Guttransport im Schacht nicht gestört wird.

Das dem Glutbett entnommene Brenngas wird noch über eine Ascheschicht am Boden des Schachtofens geführt, wo eine Nachreaktion mit dem restlichen Kohlenstoff stattfindet.

Eine zweckmäßige Weiterausgestaltung der alternativen Verfahrensweise besteht darin, daß mit den Abfällen aus organisohen Stoffen verbundene, nicht brennbare Bestandteile wie Metallkörper nach der Entgasung aus dem Stofffluß der weiterzubehandelnde Stoffe abgezogen werden. Auch dadurch werden

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die Vorgänge während der Vergasung besser beherrscht»

Zur Durchführung der als erste Lösung angegebenen Verfahrensmaßnahmen gemäß der Erfindung ist ein Schachtofen vorgesehen mit am Kopf des Schachtes angeordneter Befülleinrichtung, mit einer Einrichtung zur Abgabe von Wärme, zum Trocknen und Entgasen des im oberen Teil des Schachtes befindlichen Materials sowie einer Einrichtung zur Abgabe von Wärme zum Vergasen des im unteren Teil des Schachtes befindlichen Materials, wobei am Boden des Schachtofens ein Austrag für die Asche vorgesehen ist. Eine solche Einrichtung ist z, B. aus der DE-PS 2 654 041 bekannt. Gemäß der erfinderischen Lösung wird diese Einrichtung in der Weise ausgestaltet, daß im unteren Teil des Schachtes eine Zuführung für die dem entgasten Gut zu dessen Vergasung zuzugebenden Vergasungsmittel in einem solchen Abstand oberhalb des am unteren Ende des Schachtes befindlichen Durchlasses angeordnet ißt, daß die Vergasungsmittel das entgaste Gut zu Beginn der Vergasungsphase erreichen und daß der Vergasungsraum von dem nachgeordneten Raum durch einen den Querschnitt verengenden Durchlaß zum Durchtritt der nach der Vergasung verbleibenden nichtbrennbaren Rückstände getrennt ist und daß unmittelbar unterhalb des Durchlasses ein Abzug für das Brenngas angeordnet ist. Der Durchlaß ist dabei vorteilhafterweise als Ring- oder Längsspalt ausgebildet.

In vorteilhafter Weise ist der Durchfluß für Vergasungsmittel in der Zuführung von einem in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur im Glutbett gesteuerten Regler einstellbar. Das Glutbett wird von einer konisch geformten Austragseinrichtung gestützt, die am Ascheaustrag des Schachtofens zentral im Schacht angeordnet ist. Die Austragseinrichtung ist drehbar

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gelagert und gekühlt, um Materialüberhitzungen zu vermeiden. Am unteren Rand der Austragseinrichtung wird als Durchlaß ein Austragespalt gebildet, dessen Spaltweite in Abhängigkeit von der sich im Glutbett ausbildenden Stüokigkeit des Gutes und vom erforderlichen Gutdurchsatz bemessen wird. Die Spaltweite wird so bestimmt, daß die Verweilzeit des zu vergasenden Materials im Glutbett ausreichend ist, um das Gut weitgehend zu vergasen, bevor es aus dem Glutbett ausgetragen v/ird. Die konische Form der Austrageinrichtung unterstützt den gleichmäßigen Materialtransport zum Austragspalt. Durch Drehen der Austrageinrichtung läßt sich der Gutaustrag regulieren.

Zur Entnahme des im Schachtofen erzeugten Brenngases ist am Ascheaustrag des Schachtofens eine Brenngasleitung angeschlossen· Das in der Schüttgutschicht gebildete Gas wird somit unmittelbar aus dem im Schachtofen gebildeten Glutbett entnommen. Das Brenngas enthält nur geringe Öl- und Teeranteile. Es strömt über die Brenngasleitung bevorzugt in einen rekuperativen Wärmeübertrager, der der Vorwärmung des im Schachtofen zu vergasenden Materials dient.

Zur Kühlung der Austrageinrichtung wird bevorzugt das in die Schüttgutschicht einströmende Vergasungsmittel genutzt. Zweckmäßig verläuft die Zuführung des Vergasungsmittels durch die Austrageinriohtung und mündet zentral im Schacht« Eine weitgehend homogene Reaktionszone im Schachtofen zur Erzeugung des Brenngases wird in Verbindung mit der zentralen Zuführung des Vergasungsmittels dadurch erreicht, daß der Austragspalt als Ringspalt zwischen unterem Rand der Austrageinrichtung und Schachtofenwand ausgebildet ist. Das Vergasungsmittel durchströmt die Reaktionszone des Schachtofens dann von innen nach außen·

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Der Austrag des weitgehend vergasten Materials durch die konische Austrageinrichtung wird vom Neigungswinkel der Konusfläche beeinflußt. Der Neigungswinkel zwischen Grundfläche der Austrageinrichtung und Konusfläche sollte 30 Grad nicht übersteigen und beträgt bevorzugt 20 Grad, Zur Förderung des Gutaustrags sind auf der dem Glutbett zugewandten Konusfläche Leitrippen angebracht. Bei einer Drehung der Austrageinrichtung wird das Gut im Glutbett von den Leitrippen zum Austragspalt geführt.

An der Austrageinrichtung sind auch eine oder mehrere zum Boden desSchachtofenereichende Schaufeln befestigt, die bei einer Drehung der Austrageinrichtung sich am Boden des Schachtofens sammelnde Asche zwangsweise zum Ascheaustrag fördern· Über die nachglühende Asche zieht das aus d-ern Glutbett abströmende Brenngas zur Nachreaktion mit dem restlichen Kohlenstoff ab.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung des Schachtofens weist die Schüttgutschicht oberhalb der Mündung der Zuführung für das Vergasungsmittel eine solche Höhe auf, daß der Strömungswiderstand der Schüttgutschicht oberhalb der Zuführung größer 1st als der Strömungswiderstand in der Zuführung für das Vergasungsmittel. Dies ist vorteilhaft vor allem dann, wenn als Vergasungsmittel in die Schüttgutschicht durch Erzeugung eines Unterdruckes an der Mündung der Zuführung Luft eingeführt wird» Der höhere Strömungswiderstand in der Schüttgutschicht oberhalb der Mündung verhindert dann auch für den Pail, daß der Schachtofen für die Aufgabe von zu vergasendem Material zur Atmosphäre hin geöffnet ist, das Eindringen von Nebenluft über die Schüttgutschicht in die Reaktionszone, Zur Regulierung der Vergasungsmittelmenge,

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die in die Schüttgutschicht einzuführen ist, weist die Zuführung für das Vergasungsmittel einen in Wirkverbindung mit der Temperatur im Glutbett gesteuerten Durchflußregler auf.

Um den Schachtofen für Materialien verschiedenster Struktur und mit unterschiedlichem Vergasungsverhalten nutzen zu können, iat die Austrageinrichtung im Schachtofen bevorzugt auswechselbar angeordnete Je nach zu vergasendem Material lassen sich ao auch den Materialeigenschaften speziell angepaßte Austrageinrichtungen einsetzen·

Die alternative Verfahrensweise wird vorteilhafterweise mittels einer Einrichtung mit Schachtofen durchgeführt, die eine Einrichtung zur Abgabe von Wärme zum Vergasen des im Schacht befindlichen Materials aufweist, wobei am Boden des Schachtofens ein Austrag für die Asche vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist bei der Einrichtung mit Schachtofen eine erste, zur Vorbehandlung der Abfälle aus organischen Stoffen durch Wärmeeinwirkung unter Luftabschluß bei Temperaturen bis zu etwa 550 °0 dienende Kammer vorgesehen, der der Schacht als zweite, der Wärmeeinwirkung der Stoffe bei höheren Temperaturen dienende Kammer nachgeschaltet ist, wobei am oberen Teil des Schachtes in den Vergasungsraum eine Zuführung für die dem zu vergasenden Gut zuzugebenden Vergasungsmittel mündet und daß der Schacht von dem nachgeordneten Raum durch einen den Querschnitt verengenden Durchlaß zum Durchtritt der nach der. Vergasung verbleibenden, nichtbrennbaren Rückstände getrennt ist und daß unmittelbar unterhalb des am unteren Ende des Sohachtes befindlichen Durchlasses ein Abzug für das Brenngas angeordnet ist« Im unteren Teil des Schachtofens ist unterhalb der Zuführung zweckmä-

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ßigerweise eine Verschlußklappe vorgesehen,, Der Durchlaß ist vorteilhafterweise als Ring- oder Längsspalt ausgebildet.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung mit Schachtofen besteht darin, daß an den Schacht Abgaskanäle angeschlossen sind, die in ihrem Verlauf die Außenwandung der ersten Kammer umgeben.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Einrichtung mit Schachtofen werden dem zu vergasenden Gut gleich zu Beginn des Vergasungsprozesses die vorgesehenen Vergasungsmittel im Gleichstrom zugeführt. Damit wird eine Dosierung entsprechend der Zusammensetzung der bei der Vergasung entstehenden Gase und der festen, brennbaren Stoffe, die den Vergasungsraum durchlaufen, ermöglicht. Es wird somit eine laufende Anpassung an die sich ständig ändernden Gegebenheiten durch Aussteuern möglich.

Durch die Trennung der Trocknungs- und Entgasungszone (erste Kammer) von der Vergasungszone (zweite Kammer bzw· Schacht) werden zwei Temperaturbereiche geschaffen« In der Trocknungs- und Entgasungszone herrschen Temperaturen bis maximal 500 ⁰C, in der Vergasungszone liegen die Temperaturen bei ca. 800 ⁰C (gegebenenfalls bis 1000⁰C), das heißt, nur die Vergasungszone ist aus temperaturbeständigen Materialien herzustellen, für die Herstellung der ersten Kamm,er genügen dagegen einfache, handelsübliche Materialien.

Durch die Trennung des Trocknungs- und Entgasungsvorganges von dem Vergasungsvorgang wird ferner erreicht, daß die Vorgänge noch leichter aussteuerbar sind, damit in der Vergasungsstufe ein seiner Qualität nach gleichmäßiges Brenn-

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gas erzeugt wird, das für eine externe Verwendung geeignet · ist« Außerdem wird dadurch die Verarbeitungskapazität der Einrichtung gemäß der Erfindung gegenüber der Kapazität bisher verwendeter Einrichtungen vergrößert.

Eine bevorzugte Ausführungeform der Einrichtung mit Schachtofen gemäß der Erfindung besteht darin, daß die zur Vorbehandlung der Abfälle durch Trocknen und Entgasen bestimmte erste Kammer als gegenüber der Waagerechten geneigt liegende Drehtrommel mit einem gasdichten Schleusensystem am Beschickungsende ausgebildet ist, deren anderes Ende an dem oberen Teil des die Vergasungskammer bildenden Schachtes mündet, so daß das der Wärmebehandlung unterworfene Gut nach dem Ausschleusen aus der Drehtrommel in den Ofenschacht gelangt.

Wird bei dieser Ausführungsform der Einrichtung mit Schachtofen ein Schachtofen gleicher Größe verwendet wie bislang, so führt dies zu einer Steigerung der Verarbeitungskapazität gegenüber dem Schachtofen, mit dem die als erste Lösung angegebenen Verfahrensmaßnahmen durchgeführt werden, um das Fünffache«, Denn bei Verwendung einer nur aus dem Schachtofen bestehenden Einrichtung gemäß der Erfindung darf ein bestimmter Ofenquerschnitt nicht überschritten werden, weil es wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit der Abfälle dann nicht mehr gelingt, die zum Trocknen, Entgasen und Vergasen notwendige Energie gleichmäßig zuzuführen. Bei indirekter Wärmezufuhr und von den Ofenwandungen her, aber auch bei direkter Wärmezufuhr können sich dabei Reaktionskanäle ausbilden und Randgängigkeit auftreten₀ Der Durchsatz kann daher im allgemeinen unter ausschließlicher Verwendung eines Schachtofens nicht über 1 t/h gesteigert werden, wenn der Prozeß einwandfrei ablaufen soll»

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Bei Verwendung der Einrichtung mit Schachtofen zur Durchführung der alternativen Lösung findet die wesentliche Volumenverminderung in der Drehtrommel statt. Vorteilhaft ist ferner, daß dem Schachtofen überwiegend Koks zugeführt wird, wodurch eine Schüttung erreicht wird, die gegenüber normalem Müll sehr viel gasdurchlässiger ist, so daß die im Gleichstrom am Eingang des Schachtes zugegebenen Vergasungsmittel zu einem gleichmäßigen und vollständigen Vergasungsvorgang führen.

Aus der Zeitschrift "Müll und Abfall", Seiten 293-300 (vergleiche insbesondere Tabelle 2 sowie linke Spalte Seite 296) ist die Verwendung einer Drehtrommel aus Stahl zur Pyrolyse von organischen Abfallstoffen bekannte Diese bekannte Drehtrommel wird indirekt mit der Auspuffwärme eines Gasmotors oder den Abgasen eines Gas- oder ölbrenners beheizt. An beiden Seiten der Drehtrommel sind gasdichte Schleusensysteme vorgesehen; sie ermöglichen eine kontinuierliche Beschickung und einen fortlaufenden Austrag der Rückstände. Dabei vorgesehene Rohreinbauten dienen neben dem Wärmeeintrag zugleich der Stoffumwälzung und dem Stofftransport. Bei dieser bekannten Einrichtung ist jedoch eine Trennung zwischen Trocknung und Entgasung von der Vergasung nicht vorgesehen. Die Herstellung eines gleichförmigen Gasee mit gleichbleibendem Energiegehalt, dessen Transport zu einem von der Entstehungsstelle entfernt liegenden Verbraucher sich lohnt, ist mittels dieser bekannten Drehtrommel nur in geringerem Maße als bei der Einrichtung gemäß der Erfindung mit Schachtofen möglich.

Um einen möglichst einfachen Übergang zwischen Drehtrommel und Schachtofen zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Einrichtung mit Schachtofen gemäß der Erfindung so auszugestalten,

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daß zwischen dem zum Weiterschleusen des der Trocknung und Entgasung unterworfenen Gutes bestimmten Ende der Drehtrommel und dem Schacht eine den oberen Teil des Schachtes übergreifende, mittels einer oder mehrerer gasdichter Schleusen nach außen abschließbare Zwischenkammer vorgesehen ist, ISn zu erreichen, daß mit den organischen Abfallstoffen verbundene Bestandteile aus dem Stofffluß der weiterzubehandelnden Stoffe abgezogen werden, sie also nicht in unkontrollierter Weise in die Vergasungszone eingeschleust werden, ist es vorteilhaft, die Einrichtung mit Schachtofen gemäß der Erfindung ferner so zu gestalten, daß der obere Teil des Schachtes ganz oder zum Teil durch ein Rüttelsieb abgedeckt ist und daß auf der der Einmündung der Drehtrommel in den oberen Teil des Schachtes gegenüberliegenden Seite ein mit seiner unteren Fläche in Höhe des Rüttelsiebes einmündender, mit gasdichter Schleuse abschließbarer Schacht zum Ausschleusen nicht brennbaren Gutes vorgesehen ist.

Ausführungsbeispiel

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Einrichtung zur Erzeugung von Brenngas aus organischen Stoffen gemäß der Erfindung schematisch wiedergegeben. Es zeigen:

Fig. 1: den Aufbau einer Einrichtung zum Vergasen von Abfällen aus organischen Stoffen zur Durchführung der ersten Verfahrensvariante im Schnitt;

Fig. 2: den Aufbau einer zweiten Einrichtung zum Vergasen von Abfällen aus organischen Stoffen zur Durchführung der ersten Verfahrensvariante im Schnitt;

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Pig. 3: ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Durchführung der zweiten Verfahrensvariante im Schnitt.

Wie aus Pig. 1 hervorgeht, werden die Abfälle aus organischen Stoffen über eine Befüllschleuse 1, die an einem Stutzen 2 angeordnet ist, in einen Schachtofen 4 eingegeben. Im oberen Teil des Schachtes werden die Abfälle auf etwa 550 ⁰C aufgeheizt und dabei getrocknet und entgast. Zu diesem Zweck ist die Trocknungs- und Entgasungszone beheizbar,. Das kann entweder direkt durch Anordnung von Brennern, von denen in der Zeichnung jeweils nur einer dargestellt ist, oder auch dadurch geschehen, daß das über die Ableitung 11 entnommene Brenngas über die Leitungsstrecke 3, die die Trocknungs- und Entgasungszone umgibt, geführt wird. Außerdem kann am oberen Eingang zum Schachtofen 4 ein Brenner 8 zu direkter Beheizung angeordnet sein, Palis erforderlich, können daher auch beide möglichen Beheizungsarten zugleich angewandt werden. An den Trocknungs- und Entgasungsraum schließt sich in dem in Pig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ohne Übergang der Vergasungsraum 6 an; er ist von dem nach unten im Schacht des Schachtofens 4 daran anschließenden Raum durch ein oder mehrere Schleusenelemente 7 getrennt. In den oberen Teil des Vergasungsraumes 6 mündet eine Zuleitung 5 für die zuzugebenden Vergasungsmittel ein. Als Vergasungsmittel kann dabei ein Teil des der Ableitung 1 entnommenen Brenngases verwendet werden. Die Schleusenelemente 7 weisen gegenüber dem Vergasungsraum 6 eine geschlossene Oberseite auf und sind auf einer Welle oder Achse gelagert, die bei ihrer Bewegung als Längsspalt ausgebildete Durchgangsöffnungen für das Ausschleusen der festen und gasförmigen Produkte aus dem Vergasungsraum 6 in den darunter liegenden Raum freigibt. Unterhalb der Schleusenelemente 7 mündet die Abgaslei-

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tung 11 für das bei der Vergasung entstehende und in den unterhalb des Vergasungsraumes 6 liegenden Raum gelangende Brenngas· Die in den unterhalb des Vergasungsraumes 6 liegenden Raum gelangenden, nicht brennbaren Bestandteile lagern zunächst auf einer Versohlußklappe 10. Die Anordnung einer Verschlußklappe hat den Vorteil, daß dadurch die restlose Weiterschleusung der bei der Vergasung gebildeten Asche entsprechend dem jeweiligen Abfall zur Ascheaustragung 12 erleichtert wird.

Fig. 2 zeigt einen Schachtofen 4, dem zu vergasendes organisches Material, insbesondere organische Abfälle über eine trichterförmige Materialaufgabe zuführbar sind. Eine Förderschnecke 13 transportiert das Material zum Guteingang 14 des Schachtofens. Im Innenraum des Schachtofens wird vom eingebrachten Gut eine Schüttgutschicht 15 gebildet. Im Schachtofen bewegt sich das Material unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten. Es wird im oberen Bereich des Schachtofens in einer Vorwärmzone A von einem rekuperativen Wärmetauscher 1-6 erwärmt. Im Ausführungsbeispiel wird der Wärmetauscher 16 in einfachster Weise von einem doppelwandigen, den oberen Schachtofenteil begrenzenden Rohr gebildet, dessen Hohlraum von im Schachtofen erzeugten Brenngas als Heizmedium im Gegenstrom zur Durchlaufrichtung des Materials im Schachtofen durchströmt wird. In der Vorwärmzone A wird das zu vergasende Material im Wärmeaustausch mit dem Brenngas getrocknet und bis auf ca· 200 °0 erhitzt.

In den Schachtofen 4 ist von unten eine drehbar gelagerte Austrageinrichtung 17 eingeführt, die ein im unteren Bereich der Schüttgutschicht 15 ausgebildetes Glutbett 18 abstützt. Die Austrageinrichtung 17 ist zentral im Schacht angeordnet

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und verjüngt sich konisch zur Schüttgutschicht 15 hin. Am unteren Konusrand ist ein Austragspalt 19 als Ringspalt zwischen Konusrand und Schachtofenwand 20 vorgesehen, dessen Spaltweite in Abhängigkeit von sich im Glutbett 18 ausbildender Stückigkeit des Gutes sowie vom erforderlichen Gutdurchsatz bestimmt wird. Zur Vergasung von Feingut, beispielsweise von Reisschalen hat sich eine Spaltweite zwischen Konusrand und Schachtofenwand von etwa 3 bis 5 mm als günstig erwiesen· Bei Vergasung von feinkörnigem Gut wird zumindest 10 Gew.-% Grobgut zugegeben· Die Stückgröße des Grobgutes ist so gewählt, daß Brückenbildungen im Schacht vermieden werden. Im Glutbett 18 wird infolge der unterschiedlichen Stückgröße des Materials eine siebartig wirkende Struktur gebildet, so daß nur genügend kleine Materialteilchen, die weitgehend entgast sind, durch den Austragspalt 19 ausgetragen werden»

Zentral durch die Austrageinrichtung 17 ist eine Zuführung 21 für Vergasungsmittel geführt, die oberhalb des Glutbettes 18 in der Schüttgutschicht 15 mündet« Das die Austrageinrichtung 17 durchströmende Vergasungsmittel wirkt als Kühlmittel und verhindert eine Überhitzung des Materials» Zugleich wärmt sich das Vergasungsmittel vor Eintritt in die Schüttgutschicht auf. Eine Abdeckung 22 am Ende der Zuführung 21 verbindert das Eindringen von Schüttgut in die Zuleitung. Austrageinrichtung 17 und Zuführung 21 bilden eine Einheit» Über die Zuführung 21 wird das Vergasungsmittel in eine in der Zeichnung mit 23 bezeichnete Zone in die Sohüttgutschlcht eingeleitet« Das zu vergasende Material weist in dieser Zone nach Wärmeaustausch mit dem Brenngas eine Temperatur von etwa 200 ⁰G auf· Das Vergasungsmittel strömt zusammen mit beim Trocknen des zu vergasenden Materials gebildetem Wasserdampf sowie mit den übrigen in der Schüttgutschicht gebildeten

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Gasen in Durchlaufrichtung des Gutea in einer Reaktionszone B durch die Schüttgutschicht und unter Bildung von Brenngas durch das Glutbett. Eine das Brenngas abführende Brenngasleitung 24 ist am Ascheaustrag 25 des Schachtofens angeschlossen. Das Brenngas wird im Ausführungsbeispiel von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Saugzug aus dem Glutbett abgezogen. Es durchströmt den Wärmetauscher 16 und wird dort unter Wärmeabgabe an die Schüttgutschicht abgekühlt.

Die maximale Temperatur im Glutbett 18 ist vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 900 bis 1000 ⁰O eingestellt. Ein in die Schüttgutschicht eingeführter Temperaturfühler 26 mißt eine Referenztemperatur im Schachtofen oberhalb des Glutbettes 18, die sich analog mit der Reaktionstemperatur im Glutbett ändert. Der Temperaturfühler 26 steht in Wirkverbindung mit einem Durchflußregler 27, der im Ausführungsbeispiel in der Zuführung 21 für das Vergasungsmittel eingesetzt ist. Der Durchfluß des Vergasungsmittels in der Zuführung 21 läßt sich aber auch in anderer Weise regulieren, beispielsweise durch Änderung des Saugdruckes in der Brenngasleitung 24 oder in Kombination mit Durchflußregler 27 und Einstellung des Unterdruckes am Ascheaustrag 25. Wird die gewünschte Temperatur im Glutbett überschritten, wird die Zufuhr von Vergasungsmittel gedrosselt, bei Temperaturabfall wird der Zufluß von Luft oder Sauerstoff gesteigert. Die Temperatur des Glutbetts läßt sich auoh durch die Zusammensetzung des Vergasungsmittels regulieren. Mit dosierter Zugabe von Luft, Sauerstoff, Wasserdampf oder Kohlendioxid ist eine sichere und in Folge der unmittelbaren Zufuhr des Vergasungsmittels in die Schüttgutschicht oberhalb des Glutbetts auch eine rasch

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reagierende Steuerung des Vergasungsprozesses erreicht«

Die Austjrageinrichtung 17 weist Konusflachen 28 auf, die im Ausführungsbeispiel gegen die Grundfläche des Konus einen in der Zeichnung mit Bezugszeichen 29 angegebenen Neigungswinkel von 20 Grad aufweisen. Es hat sich bei Vergasung von Feingut herausgestellt, daß bei einer solchen Neigung der Konusflächen der Guttransport und das Austragen des Gutes aus dem Glutbett ohne unerwünschtes Verdichten des Materials und an allen Stellen des Austragspaltes gleichmäßig erfolgt. Auf den Konusflächen 28 sind Leitrippen 30 angebracht, die bei einer Drehung des Austragkegels das Gut im Glutbett zum Austragspalt 19 befördern. Im Ausführungsbeispiel wird die Austrageinrichtung mittels eines Antriebs 31 schrittweise angeordnet.

Durch den Austragspalt 19.hindurch fällt das vergaste Material auf ein Aschebett 32, das sich am Boden des Schachtofens unterhalb der Austrageinrichtung 17 ausbildet. Das aus dem Glutbett abströmende Brenngas wird zur Nachreaktion des restlichen Kohlenstoffs über das Aschebett 32 geführt und strömt zum Ascheaustrag 25· An der Austrageinrichtung 17 befestigte Schaufeln 33, die zum Boden des Schachtofens reichen, transportieren beim Drehen der Austrageinrichtung 17 auch die Asche zwangsweise zum Ascheaustrag 25· Bei einem Schachtofen, der bis auf die Materialaufgabe mit Förderschnecke in gleicher Weise wie der oben beschriebene Schachtofen gestaltet ist, wurde zur Vereinfachung der Materialzufuhr der Schacht nach oben offen gelassen. Damit jedoch duroh den offenen Schacht durch die Schüttgutschicht hindurch keine Nebenluft in die Reaktionszone eindringen konnte, wurde die Höhe der Schüttgutschicht im Schachtofen so be-

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messen, daß der Strömungswiderstand der Schüttgutschicht oberhalb der Mündung der Zuführung für Vergasungsmittel größer war als der Strömungswiderstand in der Zuführung» Die Zuführung war zur Atmosphäre hin offen· Als Vergasungsmittel wurde in die Schüttgutschicht des Schachtofens Luft angesaugt.

In einem Schachtofen der vorgeschriebenen Art mit einem Durchmesser von 260 mm und einer Schachthöhe von 1 m wurden Reisschalen vermischt mit gröberen Holzteilchen vergast. Die Holzteilchen wiesen eine maximale Größe von etwa 10 mm auf» Zu den Reisschalen wurde etwa 20 Gew.-% Holzteilchen zugegeben. Als Mindestwert haben sich 10 Gew.-% als günstig erwiesen· Im Schachtofen wurde das eingebrachte Gut in der Vorwärmezone A im Wärmeaustausch mit erzeugtem Generatorgas bis auf etwa 200 ⁰C erhitzt· In die Schüttgutschicht wurde Luft als Vergasungsmittel eingeführt· Die Reaktionszone B in der Schüttgutschicht war etwa 350 mm lang· Die höchste Temperatur im Glutbett betrug 900 bis 1000 ⁰G. Die Austrageinrichtung wurde schrittweise mit einer Taktzeit von etwa 2 Minuten gedreht, wobei in einer Stunde etwa 2 bis 3 Umläufe erfolgten. Bei einem Durchsatz von 12 bis 15 kg zu vergasenden Materials pro Stunde konnten 30 bis 40 nr pro Stunde Brenngas erzeugt werden·

Ein weiterer Schachtofen von 400 mm Durohmesser und 1,5 m Höhe diente zur Vergasung von Sägemehl, das ebenfalls mit Holzteilen vermischt in den Schachtofen eingeführt wurde· Die Holzteile wiesen unterschiedliche Größen bis zur Größe von Holzscheiten von 150 mm Länge auf. Die Reaktionszone dieses Schachtofens war 450 mm lang, die, maximale Temperatur im Glutbett betrug 900 bis 1000 ⁰G, Die Austrageinrichtung

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führte γ bis 2unal pro Stunde ebenfalls schrittweise eine volle Umdrehung aus. Die Taktzeit betrug etwa 4 Minuten« Bei einem Durchsatz von 30 bis 40 kg zu vergasenden Materials pro Stunde wurden etwa 100 m pro Stunde Brenngas erzeugt»

Der Schachtofen wurde weiterhin mit folgenden Abfallstoffen mit Erfolg betrieben: Sägemehl, Hobelspäne, Kakaoschalen, gehäckselte Baumrinde, gehäckseltes Stroh, geshredderter häuslicher Abfall, pelletisierter häuslicher Abfall, Algen.

Im Mittel wies das in den Schachtöfen gewonnene Brenngas die folgende Zusammensetzung auf: 2 Vol7% CH,, 15 Voly% H₂, 25 Volffg CO, 5 Vol.-56 CO₂, 53 VoIr% Ng, Der Heizwert des Brenngases lag im Bereich zwischen 5000 bis 6000 kJ/m ,

Der Vergasungsprozeß läßt sioh durch Steuerung der Zufuhr von Vergasungsmittel und Regulierung des Gutaustrages optimal einstellen« Für verschiedene Materialien werden Konusform und Spaltweite der Austrageinrichtung sowie die Reaktionszone angepaßt» In ein und demselben Schachtofen lassen sich bevorzugt durch einfaches Auswechseln der Austrageinrichtung Materialien verschiedenster Struktur und unterschiedlichen Vergasungsverhaltena zur Erzeugung von Brenngas eingeben·

Bei dem in Pig, 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Einrichtung mit Schachtofen gemäß der Erfindung gelangen die Abfälle zunächst über die Befüllsohle use 1, die an einem Ende einer gegenüber der Y/aagerechten geneigt liegen« den Drehtrommel 34 angeordnet ist, in die Drehtrommel 34· Die Befüllschleuse 1 ist gasdicht abschließbar. In der Dreh-

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trommel 34 werden die Abfälle auf etwa 550 ⁰C aufgeheizt und dabei getrocknet und entgast. Die Drehtrommel 34 ist zu diesem Zweck beheizbar, und zwar entweder direkt durch die Anordnung eines oder mehrerer Brenner 8, von denen in der Zeichnung nur einer dargestellt ist oder auch dadurch, daß die unterhalb des Vergasungsraumes 6 an dem Schachtofen 4 angeschlossene Abgasleitung 11 für die bei der Vergasung entstehenden brennbaren Gase so geführt ist, daß sie in ihrem Verlauf mit dem Streckenteil 3 die Drehtrommel 34 so umgibt, daß die Außenwandung der Drehtrommel 34 zugleich eine Innenwandung der Strecke 3 der Abgasleitung 11 bildet« Falls es daher zweckmäßig ist, können auch beide Beheizungsarten zugleich angewandt werden. Mit ihrem anderen Ende ist die Drehtrommel 34 mit dem oberen Teil des Schachtofens 4 über eine Zwischenkammer 35 so verbunden, daß das in die Drehtrommel 34 eingeführte Gut nach dem Trocknen und der Entgasung in den Schacht des Schachtofens 4 weitergeschleust wird« Das in der Drehtrommel 34 getrocknete und entgaste Gut wird daher zunächst in die mittels Schleusen 36 und 37 gasdicht verschließbare Zwischenkammer 35, die den oberen Teil des Schachtes eines Schachtofens 4 übergreift, v/eitergeschleust« Der obere Teil des Schachtofens 4 ist dabei durch ein Rüttelsieb 38 abgedeckt. Das hat den Vorteil, daß durch das Rüttelsieb 38 in den Schacht des Schachtofens 4 und somit den überwiegenden Teil des den Schacht des Schachtofens 4 einnehmenden Vergasungsraumes 6 nur gasförmige Produkte und solche festen Produkte gelangen, die durch die Maschen des Rüttelsiebes 38 hindurchfallen können. Das ist im wesentlichen das bei der Entgasung anfallende verkokte Material. Die übrigen nicht brennbaren Abfallbestandteile, wie beispielsweise Metallkörper, gelangen über das Rüttelsieb 38 in einen an die Zwischenkammer 35 angeschlossenen

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und mittels der Schleuse 37 gasdicht verschließbaren Schacht 39 und können von dort abgezogen werden. Die zur Bindung von Schadstoffen, die bei der Wärmebehandlung von den Abfällen gebildet werden können, erforderlichen Zuschläge werden bei dieser Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung durch die an der Zwischenkammer 35 vorgesehene Schleuse 36 zugegeben. Der obere Teil des Schachtofens 4 bildet den mittels eines Brenners 9 beheizbaren Vergasungsraum 6, an dessen oberem Ende eine Zuleitung 5 für die zuzugebenden Vergasungsmittel mündete Der Vergasungsraum 6 ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, von dem sich nach unten anschließenden Raum durch eine als Ringspalt ausgebildete Engstelle getrennt. Zu diesem Zweck ragt in den Schacht des Schachtofens 4 ein rohrförmig ausgebildetes Teil 40 mit einem an dem in den Schacht hineinragenden Ende angeordneten, sich kegelförmig erweiternden Teil 41. Der Ringspalt wird von der Basis des kegelförmigen Teils 41 und der benachbarten Wandung des Ofenschachtes gebildet. Selbstverständlich kann eine solche Verengung auch auf andere Weise gebildet werden. Das rohrförmig ausgebildete Teil 40 kann um seine Längsachse drehbar angeordnet sein, in diesem Fall kann es, wie in der Zeichnung nicht dargestellt, zweckmäßig sein, seitlich in den Schacht hineinragende Rührarme anzuordnen, durch die während der Drehbewegung eine Auflockerung des zu vergasenden Gutes erzielt wird·

Bei Verwendung der in der Zeichnung dargestellten Einrichtungen können außer der genannten organischen Abfallstoffen beispielsweise auch Altreifen, Kunststoffreste, Teppichabfälle, Holz aus der Durchforstung sowie spezielle organische Rückstände aus der Industrie zur Erzeugung von Brenngas eingesetzt werden» Dabei läuft der Vergasungsvorgang bei Verwendung der Einrichtung nach dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besonders gleichmäßig und vollständig ab.

Claims

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Erfindungsanapruch

1, Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Brenngas aus organischen Abfallstoffen, bei dem die Abfälle im kontinuierlichen Stofffluß zunächst unter Luftabschluß bei bis zu etwa 550 ⁰C ansteigenden Temperaturen getrocknet und entgast und im Anschluß daran bei höheren Temperaturen bis zu etwa 1000 ⁰C stattfindet, spätestens zu Beginn der Vergasungsphase den Änderungen der Zusammensetzung des Gutes während des Stoffflusses entsprechende Mengen an Vergasungsmitteln wie Luft, Dampf, CO₂, 0« oder eine Mischung dieser Stoffe zugegeben wird.
2. Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Brenngas aus organischen Abfallstoffen, bei dem die Abfälle im kontinuierlichen Stofffluß zunächst unter Luftabschluß bei bis zu etwa 550 ⁰C ansteigenden Temperaturen getrocknet und entgast und im Anschluß daran bei höheren Temperaturen vergaßt werden, gekennzeichnet dadurch, daß die Trocknung, Entgasung und Vergasung der Abfallstoffe in zwei voneinander verfahrensmäßig getrennten Schritten durchgeführt wird, indem die Abfallstoffe im ersten Schritt getrocknet und entgast werden und das bei der Entgasung entstehende Gut im zweiten Schritt vergast wird, wobei die Stoffe derart geführt werden, daß der Stofffluß zwischen dem ersten und dem zweiten Verfahrensschritt zum Zwecke der mechanischen Behandlung des bei der Entgasung entstehenden Gutes unterbrechbar ist und daß dem entgasten Gut zu dessen Vergasung, die bei Temperaturen bis zu etwa 1000 ⁰C stattfindet, zu Beginn der Vergasungsphase den Änderungen der Zusammensetzung des Gutes während des Stoffflusses entsprechende Mengen an Vergasungsmitteln wie Luft, Dampf, COp, 0« oder eine Mischung dieser Stoffe zugegeben wird.

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3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Vergasungsmittel dem zu vergasenden Gut in Durchlaufrichtung des Gutes zusammen mit bei der Trocknung und Entgasung gebildeten Gasen zugeführt wird.

4„ Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß in das bei der Vergasung sich ausbildende Glutbett^ zum Aufcracken von Schwelgasen Luft und/oder Sauerstoff zugegeben wird.

5· Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4» gekennzeichnet dadurch, daß das Vergasungsmittel in Abhängigkeit von der Temperatur in dem bei der Vergasung sich ausbildenden Glutbett zugegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß das Vergasungsmittel in einer Zone in das zu vergasende Gut eingegeben wird, in der das Gut eine Temperatur von etwa 200 ⁰C aufweist.
7. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß das bei der Vergasung entwickelte Brenngas über einen spaltförmigen Durchlaß entnommen wird, wobei das Gut oberhalb des Spaltes bis zu seiner Vergasung gehalten wird,
8. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß das gebildete Brenngas in rekuperativem Wärmeaustausch zur Vorwärmung des zu vergasenden Gutes dient.

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9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß feinkörnigem Gut zu dessen Vergasung zumindest 10 Gew«-% Grobgut zugegeben wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß das aus dem bei der Vergasung sich ausbildenden Glutbett abströmende Brenngas über eine aus dem Glutbett ausgetragene Ascheschicht zum Ascheaustrag geführt wird.
11. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß mit den Abfällen aus organischen Stoffen verbundene, nichtbrennbare Bestandteile wie Metallkörper nach der Entgasung aus dem Stofffluß der weiter zu behandelnden Stoffe abgezogen werden.
12. Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 mit am Kopf des Schachtes angeordneter Befülleinrichtung, mit einer Einrichtung zur Abgabe von Wärme zum Trocknen und Entgasen des im oberen Teil des Schachtes befindlichen Materials sowie einer Einrichtung zur Abgabe von Wärme zum Vergasen des im unteren Teil des Schachtes befindlichen Materials, wobei am Boden des Schachtofens ein Austrag für die Asche vorgesehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß im unteren Teil des Schachtes eine Zuführung (5f 21) für die dem entgasten Gut zu dessen Vergasung zuzugebenden Vergasungsmittel in einem solchen Abstand oberhalb des am unteren Ende des Schachtes befindlichen Durchlasses (7, 17) angeordnet ist, daß die Vergasungsmittel das entgaste Gut zu Beginn der Vergasungsphase_; erreichen und daß der Vergasungsraum von dem nachgeordneten Raum durch einen den Querschnitt verengenden Durch-

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laß zum Durchtritt der nach der Vergasung verbleibenden , nichtbrennbaren Rückstände getrennt ist und daß unmittelbar unterhalb des Durchlasses ein Abzug (11) für das Brenngas angeordnet ist.

13· Schachtofen nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß der Durchlaß als Ring- oder Längsspalt ausgebildet ist.

14, .Schachtofen nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß der Durchfluß der Zuführung von einem in Abhängigkeit von der Temperatur im Glutbett gesteuertem Regler (27) einstellbar ist, daß das Glutbett (18) von einer am Ascheaustrag des Schachtofens, zentral im Schacht angeordneten, konisch ausgebildeten Austragseinrichtung (17) gestützt ist, die gekühlt und drehbar gelagert ist und an deren unterem Rand der Durchlaß vorgesehen ist,

15« Schachtofen nach einem der Punkte 12 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Brenngasleitung (11, 24) an einem, die im Schacht befindliche Schüttgutschicht erwärmenden rekuperativen Wärmetauscher (3, 16) angeschlossen ist.
16. Schachtofen nach Punkt 14 oder 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuführung (21) mit Kühlleitungen für die Austragseinrichtung (17) verbunden ist,

17« Schachtofen nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuführung (21) für das Vergasungsmittel durch die Austragseinrichtung (17) hindurchgeführt wird und zentral in der Schüttgutschicht (15) im Schachtofen (4) mündet.

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18, Schachtofen nach einem der Punkte 14 bis 17» gekennzeichnet dadurch, daß am unteren Rand der konischen Austrageinrichtung (17) ein Ringspalt (19) zwischen Konusrand und Schachtofenwand (20) ausgebildet ist,

19· Schachtofen nach einem der Punkte 14 bis 18, gekennzeichnet dadurch, daß die konisch ausgebildete Austrageinrichtung (17) eine Konusfläche (28) mit einem Neigungswinkel von 30 Grad, bevorzugt mit einem Neigungswinkel (29) von 20 Grad aufweist.
20. Schachtofen nach einem der Punkte 14 bis 19, gekennzeichnet dadurch, daß an der drehbaren Austrageinrichtung (17) auf der dem Glutbett (18) zugewandten Konusfläche (28) das zu vergasende Gut im Glutbett zum Austragspalt (19) fördernde Leitrippen (30) angebracht si nd ·

21· Schachtofen nach einem der Punkte 14 bis 20, gekennzeichnet dadurch, daß an der drehbaren Austrageinrichtung (17) bis zum Boden des Schachtofens (4) reichende Schaufeln (33) zum Austragen eines sich am Boden des Schachtofens (4) bildenden Aschebettes (32) befestigt sind,

22· Schachtofen nach einem der Punkte 14 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß die im Schacht befindliche Schüttgutschicht (15) oberhalb der Mündung der Zuführung (21) für das Vergasungsmittel eine solche Höhe aufweist, daß der Strömungswiderstand in der Schuttgutschicht (15) oberhalb der Mündung der Zuführung (21)

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für das Vergasungsmittel größer ist als der Strömungswiderstand in der Zuführung (21) für das Vergasungsmittel.

23β Schachtofen nach einem der Punkte 14 bis 22, gekennzeichnet dadurch, daß in der Zuführung (21) für das VergaBungsmittel ein in Wirkverbindung mit der Temperatür im Glutbett gesteuerter Durchflußregler (27) eingesetzt ist.
24. Schachtofen nach einem der Punkte 14 bis 23, gekennzeichnet dadurch, daß die Austrageinrichtung (17) auswechselbar im Schachtofen (4) angeordnet ist«,
25. Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Punkten 2 und 11 mit einer Einrichtung zur Abgabe von Wärme zum Vergasen des im Schacht befindlichen Materials, wobei am Boden des Schachtofens ein Austrag für die Asche vorgesehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß eine erste, zur Vorbehandlung der Abfälle aus organischen Stoffen durch Wärmeeinwirkung unter Luftabschluß bei Temperaturen bis zu etwa 550 ⁰G dienende Kammer (34) vorgesehen ist, der der Schacht als zweite, der Wärmeeinwirkung der Stoffe bei höheren Temperaturen dienende Kammer (6) nachgeschaltet ist, wobei am oberen Teil des Schachtes in den Vergasungsraum (6) eine Zuführung (5) für die dem zu vergasenden Gut zuzugebenden Vergasungsmittel mündet und daß der Schacht von dem nachgeordneten Raum durch einen den Querschnitt verengenden Durchlaß zum Durchtritt der nach der Vergasung verbleibenden, nicht brennbaren Rückstände getrennt ist und daß unmittelbar unterhalb des Durchlasses (7)

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ein Abzug (11) für das Brenngas angeordnet ist.

26» Schachtofen nach Punkt 25, gekennzeichnet dadurch, daß der Durchlaß als Ring- oder Längsspalt ausgebildet ist.
27. Schachtofen nach einem der Punkte 25 oder 26, gekennzeichnet dadurch, daß an den Schacht Abgaskanäle (3) angeschlossen sind, die in ihrem Verlauf die Außenwandung der ersten Kammer umgeben,
28. Schachtofen nach einem der Punkte 25 bis 27, gekennzeichnet dadurch, daß die zur Vorbehandlung der Abfälle durch Trocknen und Entgasen bestimmte erste Kammer als gegenüber der Waagerechten geneigt liegende Drehtrommel (34) mit einem gasdichten Schleusensystem (1) am Be-8chickungsende ausgebildet ist, deren anderes Ende an dem oberen Teil des die Vergasungskammer (6) bildenden Schachtes mündet, so daß das der Wärmebehandlung unterworfene Gut nach dem Ausschleusen aus der Drehtrommel (34) in den Ofenschaoht (4) gelangt.
29. Schachtofen nach Punkt 28,zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Ende der Drehtrommel (34) und dem Schacht (6) eine den oberen Teil des Schachtes übergreifende, mittels einer oder mehrerer gasdichter Schleusen (36, 37) nach außen abschließbare Zwischenkammer (35) vorgesehen ist.

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30. Schachtofen nach einem der Punkte 28 und 29» gekennzeichnet dadurch, daß der obere Teil des Schachtes (4) ganz oder zum Teil durch ein Rüttelsieb (38) abgedeckt ist und daß auf der der Einmündung der Drehtrommel (34) in den oberen Teil des Schachtes (4) gegenüberliegenden Seite ein mit seiner unteren Fläche in Höhe des Rüttelsiebes (38) einmündender, mit gasdichter Schleuse (37) abschließbarer Schacht (39) zum Ausschleusen nicht brennbaren Gutes vorgesehen ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen