DE19750841A1

DE19750841A1 - Verfahren und Vorrichtung zur stufenweisen thermischen Behandlung organischer Verbindungen, insbesondere von Abfallstoffen

Info

Publication number: DE19750841A1
Application number: DE19750841A
Authority: DE
Inventors: K-F Dr Leisinger; Michael Theerkorn
Original assignee: Toms Elektrik- und Anlagenbau & Co Kg 26954 Nordenham De GmbH; TOMS ELEKTRIK und ANLAGENBAU G
Current assignee: Nara Ingenieurtechnik und Anlagenbau 26954 N GmbH
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1998-07-30

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur stufenweisen thermischen Behandlung von organischen Verbindungen, ins besondere von Abfallstoffen, bei dem diese Verbindungen in mineralisierte bzw. anorganische Gase umgewandelt werden. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Verfahren und Vorrichtung finden überall dort Anwendung, wo toxische organische Verbindungen, wie sie insbesondere in Abfall stoffen vorhanden sind, schadlos verwertet und/oder besei tigt werden sollen, sowie bei der produktionsintegrierten Verwertung und Rückführung von Produktionsreststoffen.

In Abfallstoffen vorhandene Verbindungen wie Kohlenwasser stoffe, organische Halogen-, Stickstoff-, Sauerstoff- und Schwefelverbindungen können grundsätzlich thermisch abge baut werden. Zu derartigen thermischen Reaktionen sollen solche gezählt werden, bei denen (a) die chemische Konsti tution der Verbindungen grundlegend zerstört wird, und bei denen (b) darauf anschließend eine Mineralisierung er folgt. Verbrennungsreaktionen sind hier nicht immer geeig net, da sehr hohe Temperaturen erforderlich sind, um vor handene oder entstehende toxische Spurenstoffe wie bei spielsweise Dioxine oder Furane mit Sicherheit abzubauen.

Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit der schadlosen Verwertung bzw. Beseitigung von Abfallstoffen besteht dar in, daß diese hinsichtlich ihrer stofflichen Zusammenset zung sehr inhomogen sein können und mit deutlichen Schwan kungen hinsichtlich der Stoffzusammensetzung zu rechnen ist. Diese typische Eigenschaft von Abfallstoffen er schwert eine geordnete Verwertung außerordentlich, da das Ziel einer jeden Verwertung oder Vergasung die Bereitstel lung eines Produktes mit bekannter oder zumindest konstan ter Zusammensetzung sein muß.

Bei bekannten und bisher angewendeten Verfahren zur (we nigstens teilweisen) Vergasung von Feststoffen, von denen beispielhaft das sogenannte Thermoselect-Verfahren genannt sei, ist demgemäß der Verfahrensablauf so angelegt, daß Schwankungen der Eingangsstoffzusammensetzung innerhalb einer gewissen Bandbreite aufgefangen werden können, was allerdings Nachteile hinsichtlich des Energiebedarfs und Umsetzungsgrades mit sich bringt. Angesichts der Vielzahl der in den Abfallstoffen vorhandenen oder bei Umsetzungs reaktionen entstehenden Stoffe und der Komplexität der ablaufenden Reaktionen ist eine Einflußnahme auf die Ver fahrensführung im einzelnen lediglich auf Grundlage einer Vorabanalyse der zugeführten Abfallstoffe undenkbar, so daß - wenn überhaupt - bislang nur mit wenigen, relativ groben Erfahrungswerten gearbeitet wird.

Die Erfindung hat sich als Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur stufenweisen Behandlung organischer Verbindungen, ins besondere von Abfallstoffen, anzugeben, mit dem einerseits die schadlose Beseitigung toxischer Stoffe möglich ist, und bei dem andererseits keine neuen toxischen Stoffe ent stehen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch An spruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch Anspruch 19 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Durch die erfindungsgemäße zweistufige Vorgehensweise, bei der in einem ersten Schritt z. B. in einem indirekt beheiz ten Fluidbett, das mit einem inerten Gas, vorzugsweise Stickstoff, fluidisiert wird, eine thermische Zersetzung stattfindet, und in einem nachgeschalteten Hochtemperatur reaktor, der z. B. ein elektrisch direkt beheizter Rohrre aktor sein kann, die Zwischenprodukte aus dem ersten Zer setzungsschritt nachvergast werden, können unterschiedli che, sich ergänzende Zielsetzungen erreicht werden, die in einem Einzelreaktor so nicht zu erreichen wären.

In einem ersten Schritt werden organische Verbindungen mit hoher Abbaurate bei Temperaturen im Bereich von 600°C bis 1000°C, vorzugsweise bei 900 bis 950°C, und mit für ther mische Reaktionen großen Verweilzeiten von bevorzugt mehr als 5 Sekunden pyrolisiert. Bei gleichmäßiger Zuführung und Einbringung sowohl flüssig/pastöser als auch gas förmiger Stoffe in das Fluidbett im Bereich des Düsen bodens kann eine vollständige konstitutionelle Zerstörung der organischen Verbindungen erreicht werden. Gebundene Halogene, Sauerstoff und Stickstoff, Schwefel und andere Elemente werden aus der Molekülstruktur eliminiert. Durch homolytische Bindungsspaltung erhält man ein Produktspek trum, das aus einer mengenmäßig überwiegenden Gasfraktion sowie geringen Mengen einer bei Raumtemperatur flüssigen Fraktion und eine Feststofffraktion besteht.

Bei dem nachgeschalteten Vergasungsschritt werden die Zwi schenprodukte, die mit Produkten aus einer Hochtemperatur pyrolyse vergleichbar sind, bei Temperaturen zwischen 1000 und 1200°C zu einem Prozeßgas mineralisiert, das sich im Regelfall nach Gasreinigungsschritten aufgrund des Heiz wertes zu einer thermischen Nutzung eignet. Das Produkt spektrum stellt sich Annäherung entsprechend der thermody namischen Gleichgewichtslage verschiedener, untereinander in Konkurrenz befindlicher Gasreaktionen ein. Beispielhaft hierfür seien die Hydrierungsreaktion, die Wassergasreak tion und die Boudouard-Reaktion genannt.

Zusätzlich kann durch gezielten, steuer- und regelbaren Zusatz von Vergasungshilfsstoffen, vorzugsweise Wasser oder Wasserstoff, die Hauptreaktionsrichtung gesteuert werden: 1. Durchführung einer Wassergasreaktion mit typi schem Produktspektrum oder 2. Gewinnung eines Prozeßgases mit Anteilen organischer Brenngase (Methan, Ethan, Ethy len).

Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im Gegensatz zu Verbrennungsreaktionen darin, daß das Ver fahren unter Sauerstoffabschluß arbeitet. Dadurch können einerseits keine neuen toxischen Spurenstoffe wie bei spielsweise Dioxine und Furane gebildet werden, anderer seits können vorhandene toxische Stoffe mit hohen Abbaura ten abgebaut werden. Das Verfahren läuft mit anderen Wor ten unter reduzierenden Bedingungen ab.

Neben der gestuften Prozeßführung kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß mit den grundsätzlich verfügbaren Daten des stofflichen Inputs, der Zwischenprodukte und der Endprodukte eine schnelle und effiziente Einflußnahme auf dem Prozeß und somit auf die Produktqualität genommen wird. Insbesondere die computergestützte zeitnahe Einfluß nahme auf die Lage der Reaktionsgleichgewichte zeichnet das Verfahren aus. Bevorzugt wird hierbei mit einem Meß-, Steuer- und Regelungsverfahren mit Thermodynamikmodul ge arbeitet.

Wie bereits angedeutet, soll das Gesamtverfahren ein Höchstmaß an Behandlungssicherheit gewährleisten. Das be deutet, daß ein nahezu 100%iger Abbau der ursprünglichen Einsatzstoffe erfolgen muß. Bezüglich der Verweilzeit von Molekülen der Verbindungen im Reaktor muß daher eine ab solute Mindestreaktionszeit und eine möglichst geringe Abweichung von der mittleren Verweilzeit gegeben sein. Darüber hinaus sollte der Reaktor eine gute Temperaturkon stanz und eine besondere Störfallsicherheit aufweisen. Diese Voraussetzungen werden insbesondere von einem Fluid bettreaktor erfüllt. Dieser Reaktortyp zeichnet durch fol gende Eigenschaften aus:

- indirekte Beheizung,
- guter Wärmeübergang zwischen Fluidbettmedium, Fluidis ierungsgas und Reaktionspartnern,
- gute Vermischung der Reaktionspartner,
- gute Steuerbarkeit des Reaktors hinsichtlich der Be triebsparameter und der zugeführten Stoffmengen,
- Betreibbarkeit unter reduzierenden Bedingungen speziell zur Abfallbehandlung,
- große Verweilzeit der Reaktionspartner (typischerweise 20 Sekunden),
- große Störfallsicherheit durch relativ geringe Drücke (ca. 1,1 bar) im Reaktor und dadurch, daß im Falle ei nes Ausfalls von Aggregaten die Zersetzung der im Reak tor befindlichen Stoffe in jedem Fall weiterläuft.

Der nachgeschaltete Vergasungsreaktor erfüllt die Aufgabe der thermischen Nachvergasung der Pyrolyseprodukte aus der ersten Reaktionsstufe. Dazu ist in der Regel eine Tempera tur von mehr als 1100°C notwendig. Die bevorzugte Reaktor ausführung ist ein Rohrreaktor mit Vormischkammer. Neben gas- und staubförmigen Stoffen aus dem Fluidbettreaktor, die über eine Transferleitung zugeführt werden, können weitere Hilfsstoffe eingegeben werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Aus führungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Eine erste Hauptkomponente der erfindungsgemäßen Vorrich tung ist ein indirekt beheizter Fluidbettreaktor. Die Re torte, in der sich das Fluidmedium befindet, hat in der hier beschriebenen Ausführung eine Füllmenge von ca. 2000 kg Aluminiumoxid bei einem Retortendurchmesser von 1 m und einer Höhe von 1,5 m. Die Fluidisierung geschieht durch Inertgas (hier Stickstoff, mit Zusatz von 0 bis 10% Was serstoff), indem das Fluidgas durch einen Düsenboden das darüber befindliche Aluminiumoxidpulver anströmt und in Schwebe bringt. Retorte und Fluidbett werden indirekt be heizt, wobei je nach Bedarfsfall eine elektrische Heizung oder eine Gasheizung vorgesehen sein kann.

Die in den Reaktor einzubringenden Abfallstoffe werden bevorzugt über einen vertikalen Fallschacht relativ großen Durchmessers, der mittig in der Retorte angebracht ist, zugeführt und über radial strahlenartig verlaufende Düsen fortsätze am unteren Ende des Fallschachts in der Nähe des Düsenbodens gleichmäßig abgegeben und verteilt. Von dort steigen sie unter Zersetzung bzw. Vergasung im Strom des Fluidgases auf. Dadurch sind die Stoffe beim Durchlauf durch den Fallschacht während einer gewissen Verweilzeit von einigen Sekunden Temperaturen im Bereich von 900 bis 950°C ausgesetzt und werden vorgewärmt und ggf. bereits vorvergast.

Der aus dem Reaktor austretende Prozeßgasstrom wird über einen Feststoffabscheider, z. B. einen Zyklon, geführt, dort von mitgerissenen Grobpartikeln befreit und mit einem absoluten Druck von 1,1 bar in den Nachvergasungsreaktor geführt. Die abgeschiedenen Feststoffe werden direkt in das Fluidbett zurückgeführt.

Die Nachvergasung erfolgt in einem als elektrisch beheiz ter, zylindrischer Behälter ausgeführten Nachvergasungs reaktor mit einem Durchmesser von 0,8 m und einer Höhe von 1 m. Zwischenprodukte und Hilfsstoffe (im Regelfall Wasser oder Wasserdampf) werden zunächst in eine durch eine Loch platte vom Hauptreaktionsraum abgetrennte Vorkammer ein gegeben. In der Vorkammer bzw. bei Durchströmung durch die Lochplatte erfolgt eine Vermischung von Zwischenprodukten und Hilfsstoffen. Bei Temperaturen im Bereich von 1050 und 1150°C werden die Zwischenprodukte nachvergast. Bei den Zwischenprodukten handelt es sich zum Großteil um Brenn gase Methan, Ethan, Ethylen, Wasserstoff und CO sowie um einen geringen Anteil aus höheren Kohlenwasserstoffen.

Aus der Transferleitung, mit der die Zwischenprodukte und Hilfsstoffe in den Nachvergasungsreaktor eingespeist wer den, können mit Sonden Inhaltsstoffe entnommen und einem oder mehreren Analyseverfahren zugeführt werden. Diese bieten eine quantitative Grundlage für die Mengensteuerung der Hilfsstoffzugabe.

Bevorzugt wird bereits der Abfallmengenstrom eingabeseitig hinsichtlich einiger wesentlicher Parameter untersucht, zweckmäßigerweise online, d. h. in kurzen Zeitabständen (Sekundentakt o. ä.) und mit sehr kurzfristiger Verfügbar keit der Analyseergebnisse. Zweckmäßigerweise wird zumin dest Wassergehalt und Dichte bestimmt. Zusätzlich können als relevante Parameter der Gesamtkohlenstoff (TOC) sowie der Gesamthalogengehalt bestimmt werden.

Auf der Grundlage einer ausgewählten Zielsetzung bzw. Prä ferenz der Abfallmengenverarbeitung, wobei beispielsweise (1) die vollständige Zerstörung gefährlicher Inhaltsstoffe in Frage kommt, oder (2) das Absenken des Gehalts von Py rolyse-Zwischenprodukten, oder (3) die Optimierung des Heizwertes des Produktgases oder (4) das Optimieren des H₂- und Co₂-Gehaltes im Produktgas, werden bestimmte Grundein stellungen ausgewählt. Dies geschieht durch Einstellung der beiden Reaktortemperaturen, Einstellung des Fluidgas stroms bzw. -durchsatzes, wodurch die Verweilzeit und das Mischungsverhalten im ersten Reaktor beeinflußt wird, der Durchsatzmenge von Abfallstoffen sowie ggf. der Durchsatz menge von Hilfsstoffen, die nachfolgend noch im einzelnen erläutert werden. Mit der Festlegung einer Grundeinstel lung ist auch eine Festlegung von Präferenzen bei sich gegenseitig ausschließenden Vorgaben verbunden. Die Fest legung der Grundeinstellung erfolgt im wesentlichen auf der Grundlage von Erfahrungswerten.

Zweckmäßigerweise wird auch eine Analyse der Zwischenpro dukte durchgeführt, und zwar bezüglich der Stoffe H₂, CO, CO₂, N₂, H₂O, HCl, HBr, HF, Halogene, brennbare Gase wie Methan, Ethylen, Ethan, C-Gesamt und Staubgehalt.

Anlagentechnisch gesehen werden die einzuhaltenen Verfah rensparameter hinsichtlich Konstanz oder abzufahrender Gradienten mit bekannten Regelmechanismen (Soll-/Istwert-Abgleich, wobei Regelgrößen auf Stellglieder einwirken) geregelt.

Auf einer übergeordneten Ebene erfolgt die Berechnung, Steuerung und Regelung der Anlage in Bezug auf produktmen gen und Produktkonzentrationen sowie hinsichtlich der energetischen Optimierung. Auf einem Prozeßrechner läuft ein Berechnungsmodul zur Berechnung der thermochemischen Reaktionsgleichgewichte, das es ermöglicht, auf Grundlage der analysierten Zusammensetzung der Zwischenprodukte und einer vorgegebenen Anzahl zu erwartender oder interessierender Stoffe die Berechnung dieser Stoffe im Produktgas vorzunehmen. Auf diese Weise werden auf der Grundlage der Eingangsanalysenwerte und der aktuellen Verfahrensparame ter im Nachvergasungsreaktor (Temperatur, Druck, Verweil zeit, Hilfsstoffmengen) in kurzen Zeitintervallen, mög lichst im Takt mit der Bereitstellung der Analysenein gangswerte, die thermodynamischen Gleichgewichtslagen der Stoffgemischs im Reaktor ermittelt. Diese berechnete Gleichgewichtszustand wird als theoretischer Zustand ge speichert.

Anschließend wird iterativ ein Grundwert für eine als Hilfsstoff zuzugebende Menge H₂O oder auch H₂ in Abhängig keit der zuvor festgelegten Grundeinstellung berechnet.

Die Einflußnahme auf den Reaktionsablauf besteht somit hauptsächlich in der Zugabe von H₂O und/oder H₂ als Hilfs stoff in den ersten und/oder den nachgeschalteten Reaktor, in der Zufuhr von mehr oder weniger Abfall ins Fluidbett, der Einstellung des Fluidgasdurchsatzes sowie in der Rege lung der Reaktionstemperaturen.

Der Prozeßrechner ermittelt hierbei die (theoretischen) Auswirkungen unterschiedlicher Zugaben der Hilfsstoffe. Mit denjenigen Gruppen von Werten, die hinsichtlich der stofflichen Eigenschaften dem durch Präferenzen festgeleg ten Optimum am nächsten kommen, werden die korrespondie renden Inputgrößen an Stellglieder weitergegeben, um eine tatsächliche Einleitung in den Nachvergasungsreaktor zu veranlassen.

In einem weiteren Schritt erfolgt die Kalibrierung des Systems, d. h. die Korrektur der berechneten Hilfsstoffmen gen auf der Grundlage eines Vergleichs der berechneten, theoretischen Gleichgewichtskonzentrationswerte des Pro duktgases (Sollwerte) mit den real gemessenen bzw. analy sierten Produktgaswerten (Istwerte).

Da der Nachvergasungsreaktor kein idealer Reaktor ist, d. h. ein ganz bestimmtes, individuelles Verweilzeitspek trum hat, werden sich in der Praxis zwischen dem idealen und dem tatsächlichen Reaktionsverhalten Abweichungen er geben. Diese Abweichungen können systematisch korrigiert bzw. berücksichtigt werden, indem man für einzelne Bil dungsreaktionen "Hemmungs- bzw. Aktivitätskoeffizienten" eingibt.

Die regelungstechnische Annäherung der Ist-Werte an die als Optimum berechneten Soll-Werte erfolgt in kleinen Schritten, indem die Zugabemengen z. B. um jeweils 1% bis 10% des Grundwertes erhöht bzw. vermindert werden. Im Ver lauf dieses Annäherungsprozesses und auch bei erreichtem Optimum erfolgt eine laufende Kontrolle über den Vergleich der Produktgasanalyse.

Weiterhin werden zur Beschleunigung der optimalen Reaktor einstellung auf der Grundlage sowohl von früheren Gleich gewichtsberechnungen als auch von empirischen Erfahrungs werten bestimmte Steuerstrategien, z. B. die als optimal gefundenen Kombinationen von Abfallstoffzusammensetzung, Verfahrensparametern und Hilfsstoffmengen, in Form einer Datenbank abgelegt. Die interative Annäherung an ein rege lungstechnisches Optimum wird im Regelfall dadurch ver kürzt.

Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiede nen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

1. Verfahren zur stufenweisen thermischen Behandlung orga nischer Verbindungen, insbesondere von Abfallstoffen, da durch gekennzeichnet, daß

a) die Verbindungen in einem ersten Schritt unter Luftab schluß bei Temperaturen zwischen 600 und 1050°C ther misch zersetzt werden, wobei Zwischenprodukte entste hen, und
b) die Zwischenprodukte in einem zweiten Schritt bei Tem peraturen zwischen 1000 und 1200°C nachvergast werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zersetzung im ersten Schritt bei Temperaturen zwischen 850 und 950°C erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der erste Schritt in einem Fluidbettreaktor durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluidgas ein Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, ver wendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluidgas Wasserdampf verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Stoffe er wärmt und wenigsten teilweise vergast werden, bevor sie in verteilter Form in das Fluidbett gelangen.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß Hilfsstoffe, die H₂O, H₂ und/oder O₂ enthalten, getrennt regelbar der Zersetzungsreaktion des ersten Schritts zugeführt werden können.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Zwischenprodukte zur Bestim mung der mengenmäßigen Anteile wesentlicher Produkte ana lysiert werden.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Schritt ein brennbares Prozeßgas gewonnen wird, daß sich zur thermi schen Verwertung eignet.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Produktgas des zweiten Schritts zur Bestimmung der mengenmäßigen Anteile der gas förmigen Produkte analysiert wird.

11. Verfahren zur stufenweisen thermischen Behandlung or ganischer Stoffe, insbesondere von Abfallstoffen, mit den Schritten:

a) Analysieren der zu behandelnden Stoffe bezüglich H₂O-Gehalt und Dichte;
b) Auswählen von Grundeinstellungen unter Festlegung von Präferenzen aus (1) vollständiger Zerstörung gefährli cher Inhaltsstoffe, (2) Absenken des Gehalts von Pyro lyse-Zwischenprodukten, insbesondere aromatenreicher Verbindungen unter eine bestimmte Schwelle, (3) Opti mierung des Heizwertes des Produktgases, (4) Optimieren des H₂- und CO₂-Gehaltes im Produktgas;
c) thermisches Zersetzen der zu behandelnden Stoffe in einem ersten Schritt bei Temperaturen zwischen 600 und 1050°C₇, wobei Zwischenprodukte entstehen,
d) Analysieren der durch eine Grundeinstellung erzeugten Zwischenprodukte,
e) Berechnen einer Produktgaszusammensetzung als thermody namisch-chemischer Gleichgewichtszustand der Verga sungsreaktionen im Nachvergasungsreaktor auf der Basis von Reaktionstemperatur und Reaktionsdruck und der Ana lysedaten aus d),
f) Berechnen eines Grundwertes eines Mengenstroms H₂O und/oder H₂ als Hilfsstoff in Abhängigkeit von der gewählten Grundeinstellung,
g) Zuführen des berechneten Mengenstroms an Hilfsstoffen zu den erzeugten Zwischenprodukten, alternativ anteilig zu den zu behandelnden Stoffen,
h) Inkontaktbringen der Zwischenprodukte mit den Hilfsstoffen und Nachvergasen der Mischung zwischen 1000 und 1200°C während einer Reaktionszeit, die aus reicht, daß sich näherungsweise ein thermodynamisches Gleichgewicht einstellt, wobei Produktgase erzeugt wer den,
i) Analysieren der Produktgase zumindest hinsichtlich der Stoffe N₂, H₂, CO, CO₂, HCl, H₂O, C-Gesamt und Heizwert,
k) Vergleichen der Produktgas-Analysewerte mit den berech neten Gleichgewichtswerten aus Schritt e) und Bestimmen der Abweichungen,
l) schrittweises Verändern der in f) berechneten Hilfs stoff-Mengenströme, um die Abweichungen in Schritt k) für nachfolgend zu verarbeitende Stoffmengen unter Wie derholung der Schritte a) und c) bis k) zu reduzieren und eine optimale Produktgaszusammensetzung zu erzie len.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a) und c) bis l) in regelmäßigen, dicht aufeinanderfolgenden Zeitabständen erfolgen.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Reaktionsbedingungen mit Hilfe eines Rechners unter Verwendung eines Thermodynamik-Rechenpro gramms gesteuert und geregelt werden.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die mittlere Verweilzeit sowohl beim thermischen Zersetzungsschritt als auch beim Nachver gasungsschritt bis zu 30 Sekunden beträgt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Verweilzeit 10 bis 20 Sekunden beträgt.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die absolute Verweilzeit im thermischen Zersetzungsschritt 10 bis 20 Sekunden beträgt.

17. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit:

a) einem Fluidbettreaktor zum Durchführen der Zersetzungs reaktionen,
b) einem Nachvergasungsreaktor zur Durchführung der Ver gasungsreaktionen,
c) einer ersten Analyseeinrichtung zum Analysieren der Zwischenprodukte,
d) einer zweiten Analyseneinrichtung zum Analysieren des Produktgases,
e) einer Gleichgewichtsbestimmungseinrichtung zum Bestim men der Stoffzusammensetzung im Vergasungsreaktor im Gleichgewichtszustand,
f) einer Einrichtung zum Bestimmen eines Grundwertes eines H₂O- und/oder H₂-Mengenstroms als Hilfsstoff auf der Grundlage einer vorgegebenen Grundeinstellung und zur Bestimmung eines Sollwerts in Abhängigkeit von den Ab weichungen der Produktgaskonzentration von den berech neten Gleichgewichtskonzentrationen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidbettreaktor indirekt beheizt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, daß der Fluidbettreaktor steuerbare Zuführungs einrichtungen für zu verarbeitende Stoffe und Hilfsstoffe aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, ge kennzeichnet durch wenigstens einen Zyklon zur Staubab scheidung.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, da durch gekennzeichnet, daß der Fluidbettreaktor mit einem inerten Fluidisierungsmaterial gefüllt ist, vorzugsweise mit Aluminiumoxid.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, da durch gekennzeichnet, daß der Nachvergasungsreaktor elektrisch beheizt ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, da durch gekennzeichnet, daß die Gleichgewichtsbestimmungs einrichtung auf der Basis der Minimierung der Gibbs'schen freien Enthalpie unter Eingabe der Reaktortemperatur und Verwendung der in einer Datenbank abgelegten Enthalpie- und Entropiewerten von Einsatzstoffen und Produkten arbei tet.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, da durch gekennzeichnet, daß zwei voneinander unabhängige Rechner oder zumindest zwei voneinander unabhängige Re chenprogramme a) zum Bestimmen des Gleichgewichtszustandes und b) zum Bestimmen des Sollwertes der Hilfsstoffe ver wendet werden.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, da durch gekennzeichnet, daß ein Prozeßrechner zum Bestimmen des Sollwerts von Hilfsstoffen Zugriff auf eine Datenbank hat, in der Hilfsstoffmengen-Daten für eine Anzahl von Kombinationen unterschiedlicher Analysenwerte der zu be handelnden Stoffe, Grundeinstellungen und/oder Verfahrens parameter gespeichert sind.