Verfahren zum Vergasen von Feststoffen und Vergasungsreaktor

Abstract

 Ein Verfahren zum Vergasen von Feststoffen, insbesondere Reststoffen, bei dem die Feststoffe in einen Schacht (1) eingefüllt, unter kontrollierter, unterstöchiometrischer Zufuhr von Frischluft mindestens teilweise vergast und die noch nicht vollständig vergasten Feststoffanteile und Gase über mindestens eine Engstelle (17, 19) des Schachtes (1) einer Kammer (25) zugeführt werden, in der die Feststoffanteile nachvergast werden, wobei ein Bett (29) ausgebildet wird, aus dem Asche ausgetragen wird, zeichnet sich dadurch aus, daß in das Bett (29 ein inertes fluidisierbares Material, das zusätzlich organische Bestandteile enthält, sowie ein Fluidisier- und Reaktionsgas in einer zum Erzeugen eines Wirbelbettes ausreichenden Menge eingebracht wird und daß die Wirbelschichthöhe des Wirbelbettes auf ein Sollniveau geregelt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergasen und Verbrennen von Feststoffen, insbesondere Reststoffen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie einen Vergasungsreaktor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8.

[0002] Verfahren dieser Art sind dadurch erschwert, daß die Vergasung der zu verbrennenden Feststoffe, normalerweise stückige organische Feststoffe, wie Holz-, Kunststoff-, Gummi-, Verpackungsmaterial-, Textil-, Papierabfälle, z.B. in Form von Häckseln, Pellets, Briketts oder dgl., sehr lange dauert, im Vergleich zur vorherigen Entgasung um das Vielfache. Zu dieser Schwierigkeit kommt hinzu, daß teilweise vergaste Feststoffanteile, welche über die Engstelle in die Kammer zur weiteren Vergasung gelangt sind, teilweise in das am Boden der Kammer sich ausbildende Aschebett fallen und von dort unvollständig verbrannt mit der Asche ausgetragen werden. Dies verschlechtert die Gasausbeute. Wenn sich der Vergasungsprozeß nach dem Austrag der Asche außerhalb des Vergasungsreaktors fortsetzt, entstehen Gase, die aufgrund der bestehenden Umweltschutzvorschriften nicht ohne weiteres in die Umgebung abgelassen werden können.

[0003] Außerdem muß nach diesen Vorschriften dafür gesorgt werden, daß organische Bestandteile in zu deponierenden Rückständen weniger als 5% betragen.

[0004] Bei einem bekannten Verfahren und einem bekannten Vergasungsreaktor gemäß DE 39 24 626 C2 wird zur Vermeidung dieser Nachteile zusätzlich Luft in den Bereich des Aschebettes eingeleitet, welches ebenfalls von einer beweglichen Abstützung in Form eines um eine horizontale Achse schwenkbaren Prismas gebildet ist. Auf diese Weise soll in der Kammer unterhalb der Engstelle eine vollständige Verbrennung von nur teilweise vergasten und verbrannten Feststoffanteilen erzielt werden. Die lange Vergasungszeit kann durch diese Maßnahmen aber kaum abgekürzt werden, und die Gasausbeute verbessert sich in der Regel nicht, weil das aus den Feststoffen ausgetriebene Gas nicht abgeführt wird sondern an Ort und Stelle verbrennt. Außerdem ist bei einem solchen bekannten "absteigend" arbeitenden Verfahren, bei dem die Feststoffe und die eingeleitete Luft von oben nach unten strömen, ein schlechter "Ausbrand" bekannt, so daß in der abgeführten Asche immer noch unverbrannte Restanteile des Feststoffes enthalten sind, die auf eine Deponie entsorgt werden müssen.

[0005] Auch fordert die bekannte Konstruktion sowohl hinsichtlich des Raumbedarfs als auch der konstruktiven Ausgestaltung beträchtlichen Aufwand.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Vergasungsreaktor der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei kompakterer Konstruktion die Zeitdauer der Vergasung erheblich abgekürzt und gleichzeitig die Ausbeute der Vergasung optimiert werden können.

[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1.

[0008] Ein Vergasungsreaktor gemäß der Erfindung zeichnet sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 8 aus.

[0009] Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird erreicht, daß in das Bett gefallene, noch nicht vollständig vergaste bzw. verbrannte Feststoffanteile mittels des Fluidisier- und Reaktionsgases in dem erfindungsgemäß gebildeten Wirbelbett in Schwebezustand gebracht und dabei allseitig von Gas eingehüllt werden. Durch das Reaktionsgas, welches Sauerstoffanteile enthält, werden solche Feststoffanteile in einer um ein Vielfaches verkürzten Zeitdauer vollständig vergast, die bis an die (kurze) Entgasungszeit heranreicht, als wenn die Feststoffanteile in einer festen Schüttung bzw. im Aschebett liegen würden. Die Vergasungsrate und die Ausbeute an Gasen ist also entscheidend verbessert. Die produzierten Gase werden aus dem Vergasungsreaktor abgeführt und in einem getrennten Verbrennungsprozeß zur Erzeugung von Nutzwärme verbrannt. Alternativ können sie zumindest teilweise wieder in den Schacht zur Unterstützung der Ent- und Vergasung der Feststoffe eingeführt werden.

[0010] Bei der Erfindung sind die unverbrannten Restanteile in einer vernachlässigbaren Größenordnung. Es ergeben sich daher keine Umweltprobleme, weil lediglich völlig von Kohlenstoff und umweltschädlichen Bestandteilen freie Asche zu entsorgen ist.

[0011] Bei einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung wird der Fluidisierraum bzw. ein Wirbelbett im Schacht selbst ausgebildet, nämlich im Aschebett. Bei einer zweiten Ausführung der Erfindung wird der Fluidisierraum gesondert unterhalb des Schachtes oder daneben ausgebildet. In einem Vergasungsreaktor gemäß der Erfindung ist in diesem Fall der Schacht durch eine Wand von dem Fluidisierraum getrennt, die horizontal verlaufen kann und dann eine Trennwand darstellt, oder vertikal von einer Seitenwand des Schachtes gebildet sein kann, wobei dann ein Durchlaß zur Verbindung des in Teilräume unterteilten Fluidisierraumes belassen wird.

[0012] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

[0013] Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5

fünf Varianten des Vergasungsreaktors gemäß der Erfindung im Vertikalschnitt, wobei der Einfachheit halber für gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Baugruppen gleiche Bezugszahlen verwendet sind und

Fig. 6

einen Längsschnitt durch ein Düsenrohr in einem Boden eines Vergasungsreaktors gemäß der Erfindung und

Fig. 7

eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Vergasungsreaktors.

[0014] Der in Fig. 1 gezeigte Vergasungsreaktor gemäß der Erfindung hat einen vertikalen Schacht 1 mit einer oberen Öffnung 3, über die beispielsweise mittels einer Zellenradschleuse 5 stückige, kohlenstoffhaltige Feststoffe wie Holz-, Kunststoff-, Gummi-, Papier- und Textilabfälle und dergleichen eingebracht werden können.

[0015] Die Feststoffe bilden eine feste Schüttung 7 im oberen Teil des Schachtes 1 bis zu einer Abstützung 9 in Form eines Prismas, welches um eine Schwenkachse 11 schwenkbar ist, und in der Mitte seines prismatischen Daches 13 eine starre Blechplatte 15 hat, welche zur Auflockerung der festen Schüttung 7 und zur Schließung von eventuell bei der in der Schüttung gebildeten Gaskanäle bei einer Schwenkbewegung des Prismas 9 um die Schwenkachse 11 dient. Das Prisma 9 bildet auf seinen beiden Seiten Engstellen 17, 19 zu den Schachtinnenwänden 21, 23, so daß bei einer oszillierenden Schwenkbewegung des Prismas 13 Feststoffanteile durch die Engstellen 17, 19 nach unten in eine Kammer 25 im Schacht 1 transportiert werden.

[0016] Die Vergasung der festen Schüttung oberhalb der Engstellen 17, 19 wird durch Zuführen von Frischluft über Düsen 18, 20 gefördert, und zwar in einer Menge, die einem unterstöchiometrischen Sauerstoffanteil bezogen auf die in der Feststoffschüttung entstehende Gasmenge entspricht. Die Düsen 18, 20 durchsetzen die Schachtseitenwände in unterschiedlichen Höhen im oberen Teil des Schachtes und können den Schachtumfang jeweils in Form von Düsenkränzen mit gleichmäßig beabstandeten Düsen umgeben.

[0017] In der Kammer 25 wird die Entgasung von über die Engstellen 17, 19 durchgefallene Feststoffanteile fortgesetzt. Aus der Kammer 25 wird über ein seitliches Rohr 27 das erzeugte Gas zusammen mit Staub- bzw. Ascheteilen abgezogen und einem nicht gezeigten Zyklon zugeführt, wo Staub und Asche zentrifugal abgeschieden werden, während das Gas einer Verbrennung in einem gesonderten Prozeß zur Erzeugung von Nutzwärme zugeführt wird.

[0018] Im unteren Bereich des Schachtes bildet sich ein Aschebett 29 aus, in welches auch noch nicht vollständig vergaste Feststoffanteile hineinfallen. In dieses Asche- oder Fluidisierbett 29 mündet seitlich ein Zuführrohr 31, über welches mittels eines Schneckenförderers 33 zunächst eine Grundfüllung mit einem feinkörnigen inerten Material, wie Sand oder Asche und im Betrieb das aus dem erwähnten Zyklon abgeschiedene Material ist, und ggf. zusätzliches organisches feinkörniges Material hineingefördert wird.

[0019] Der Anteil an organischem Material soll dabei vorzugsweise insgesamt nicht mehr als 3% betragen.

[0020] Der Boden 35 des Fluidisierbettes 29 ist von Düsenrohren 37 durchsetzt, von denen eines im einzelnen im größeren Maßstab in Fig. 6 im Längsschnitt dargestellt ist. Gemäß Fig. 6 ist jedes Düsenrohr 37 von einem Rohrstück gebildet, das oben durch einen Deckel 39 abgeschlossen ist. In dem aus dem Boden nach oben vorkragenden Teil des Rohrstückes 37 sind von innen nach außen abwärts geneigte Düsenbohrungen 41 vorgesehen. Die Düsenbohrungen 41 sind also nach unten in das Fluidisierbett 29 hineingerichtet. Aufgrund dieser Konstruktion des Düsenrohres wird ein Ausströmen von inertem Material aus dem Fluidisierbett 29 in eine unter dem Boden 35 angeordnete Gaskammer 43 vermieden, die unterhalb des Schachtes 1 am Boden 35 befestigt ist. Die Gaskammer 43 hat einen seitlichen Gaseinlaß 45 für ein sauerstoffhaltiges Fluidisiergas, welches in Richtung des Pfeiles f in die Kammer 43 hineingedrückt oder -gesaugt wird. Dieses Fluidisiergas strömt über die Düsenrohre 37 und die Düsenbohrungen 41 in das Bett 29 ein und fluidisiert das dort vorhandene inerte Material, so daß aus dem Fluidisierbett ein Wirbelbett gebildet wird.

[0021] Über örtliche Druckentnahmeöffnungen 47 in der Schachtwand und 49 in der Kammer wird der Differenzdruck zwischen der Kammer 25 und der Gaskammer 43 gemessen und in einen Regler 51 eingegeben. Dort findet ein Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert für die Druckdifferenz statt. Eine Regelabweichung wird durch Betätigen des Antriebsmotors für eine Zellenradschleuse 55 über die Ausgangssignalleitung 53 des Reglers 51 korrigiert. Die Zellenradschleuse 55 schleust je nach Dauer der Betätigung, die auf den gewünschten Druckunterschied abgestimmt ist, eine vorbestimmte Menge an inertem Material aus dem Wirbelbett 29 über ein Abführrohr 57 aus, welches den Boden 35 und die Kammer 43 vertikal durchsetzt.

[0022] Die Temperatur in dem Wirbelbett 29 wird mittels eines Temperaturaufnehmers 59 erfaßt und einem Regler 61 zugeführt, welcher einen Regelvergleich mit einem vorgegebenen Temperatursollwert in der Größenordnung von 850°C durchführt und bei einer Regelabweichung ein Stellsignal über die Regelsignalleitung 63 an ein Regelventil 62 abgibt. Das Regelventil 62 ist in eine Zweigleitung 60 für sauerstoffreiches Gas, z.B. Luft, eingeschaltet, welche in die Leitung 46 stromabwärts von einem auf einen Soll-Durchfluß eingestellten Ventil 65 mündet.

[0023] Die beiden Regelkreise mit den Reglern 51 und 61 sind nur in Fig. 1 dargestellt, könnenjedoch auch bei den übrigen Ausführungsvarianten in gleicher oder abgewandelter Form vorgesehen sein. Beispielsweise kann statt eines Regelventils in der Leitung 46 auch eine Regelung des Sauerstoffgehaltes in einer Druckquelle für sauerstoffhaltiges Fluidisiergas vorgesehen sein.

[0024] Die Variante nach Fig. 2, in der gleiche Teile nicht nochmals beschrieben sind, unterscheidet sich im wesentlichen dadurch, daß der Boden 35 trichterartig zu dem mittigen Abführrohr 57 hin geneigt ist. Dies bedeutet, daß im Wirbelbett 29 unterschiedliche Wirbelschichthöhen herrschen: die Wirbelschichthöhe ist in der Mitte größer als außen. Damit die gesamte Wirbelschicht gleichmäßig fluidisiert wird, wird diesen unterschiedlichen Wirbelschichthöhen dadurch Rechnung getragen, daß die Düsenbohrungen 41 der tiefergelegenen Düsenrohre 37a größer dimensioniert sind als die Düsenbohrungen 41 der höher gelegenen Düsenrohre 37b, so daß durch die tiefer gelegenen Düsenrohre 37a größere Gasmengen strömen als durch die höher gelegenen Düsenrohre 37b.

[0025] Ein weiterer Unterschied der Ausführung nach Fig. 2 besteht darin, daß anstatt einer Zellenradschleuse 55 eine Förderschnecke 56 zum seitlichen Austragen der über das Abführrohr 57 aus dem Wirbelbett 29 abzuziehenden Asche vorgesehen ist. Die Schnecke 56 kann in einen Aschenbehälter (nicht gezeigt) fördern, aus dem dann die Asche über die Schnecke 33 wieder in das Wirbelbett 29 zurückgeführt wird.

[0026] Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist unterschiedlich lediglich, daß der Boden 35 trichterartig in Richtung zur Schachtmitte hin nach oben geneigt ist. So wird begünstigt, daß schwere oder große Teile, wie Metallteile, die nicht in Schwebezustand gebracht werden können, aufgrund ihrer Schwerkraft und aufgrund der Bewegung im Fluidisierbett in das Abführrohr 57 gelangen. Die Asche wird hier über einen den Außenrand des Bodens 35 umgebenden Ringkanal 58 abgeführt, der über vertikale Rohre 59 unterhalb der Kammer 43 mit dem zentralen Abführrohr 57 kommuniziert. In diesem Fall sind die Düsen 37a mit größeren Düsenbohrungen außen und die Düsenrohre 37b mit kleineren Düsenbohrungen innen anzuordnen. Das höchstgelegene zentrale Düsenrohr 37c hat zweckmäßigerweise die kleinsten Düsenbohrungen, so daß dort am wenigsten sauerstoffhaltiges Fluidisiergas ausströmt.

[0027] Bei der Variante nach Fig. 4 verjüngt sich die Kammer 25 unterhalb des Prismas 9 im Schacht 1 nach unten hin. Die linke Schachtwand 1a läßt nach unten zum Boden einen Durchlaß 67 frei. Die Gaskammer 43 ist durch eine Trennwand 44 in zwei Kammerhälften 43a und 43b unterteilt, welche beide mit eigenen Gaseinlässen 45a und 45b versehen sind. Ein Wirbelbett bildet sich hier links und rechts von der den Durchlaß 67 freilassenden Wand 1a des Schachtes in Teilräumen 29a, 29b aus, wobei die Wirbelschichthöhe im Wirbelbetteil 29a im Schacht erheblich höher ist als die Wirbelschichthöhe in einem abgeschlossenen Kammerteil 69 enthaltend den Wirbelbetteil 29b. Demgemäß muß die über die Düsen 37d in den Wirbelbetteil 29a eingeführte Fluidisiergasmenge erheblich größer sein als die über die Düsen 37e zugeführte Fluidisiergasmenge. Entsprechend sind die genannten Düsen 37e bzw. 37d zu dimensionieren bzw. die über die Einlässe 45a und 45b zugeführten Fluidisiergasmengen zu dosieren.

[0028] Aus dem geschlossenen Raum 69 oberhalb des Wirbelbetteiles 29b wird gewonnenes Gas über eine Gasleitung 71 in den oberen Bereich des Schachtes oberhalb der Engstellen 17, 19 zur Förderung der Entgasung und Vergasung in diesem Schachtteil zurückgeführt. Alternativ kann das aus dem geschlossenen Raum 69 abgeführte Gas auch einer anderweitigen Verwendung zugeführt werden, beispielsweise einem gesonderten Verbrennungsprozeß zur Gewinnung von Nutzwärme.

[0029] Bei der Variante nach Fig. 5 ist der das Wirbelbett 29 enthaltende Fluidisierraum 75 von der Kammer 25 vollständig durch eine horizontale Wand 73 abgetrennt, so daß ein von der Kammer 25 vollständig abgeschlossener Fluidisierraum 75 ausgebildet ist. Das in diesem Fluidisierraum 75 erzeugte Wirbelbett 29 wird mit inertem und zu vergasendem Material wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3 über einen Schneckenförderer 33 und einen Einlaß 31 gespeist, wobei der Schneckenförderer 33 über ein vertikales Rohrstück 81 und eine Austragsschnecke 77 mit Antriebsmotor 79 mit aus der Kammer 25 ausgetragenen Aschen- und nur teilweise vergasten Feststoffanteilen gespeist wird.

[0030] Auch in diesem Fall führt wie bei der Ausführung nach Fig. 4 aus dem Fluidisierraum 75 eine Gasleitung 71 zurück in den oberen Bereich des Schachtes.

[0031] Im übrigen ist die Ausgestaltung gleich wie bei der Ausführung nach Fig. 1.

[0032] Figur 7 zeigt eine weitere Variante eines Vergasungsreaktors gemäß der Erfindung. Die Anordnung ist bei diesem Vergasungsreaktor ähnlich derjenigen nach Figur 4, und für gleiche oder ähnliche Bauteile sind gleiche Bezugszeichen verwendet.

[0033] Ähnlich wie in Figur 4 läßt die Schachtwand 1a nach unten zum Boden hin einen seitlichen Durchlaß 67 frei. Auch hier ist die Gaskammer durch eine Trennwand 44 in zwei Kammerhälften 43a und 43b unterteilt, welche beide mit eigenen, hier nicht gezeigten Gaseinlässen versehen sind. Es bilden sich Wirbelbetteile 29a und 29b jeweils über den beiden Kammerhälften 43a und 43b, wobei der Boden des Wirbelbetteiles 29 zur Trennwand 44 hin geneigt ist. In diesen Wirbelbetteilen 29a, 29b sind Düsen 37m, 37n vorgesehen, die wie bei den Ausführungen nach den Fig. 4 und 5 sämtlich auf gleichem Niveau enden. Dabei haben die Düsen 37m unterschiedliche Länge.

[0034] Anders als bei der Ausführung nach Figur 4 gibt es keinen Gasauslaß 27, der Gas unmittelbar aus der Kammer 25 unterhalb der Engstellen 17, 19 ableitet, sondern einen Gasauslaß 27a aus dem abgeschlossenen Kammerteil 69 oberhalb des Wirbelbetteiles 29b. Somit wird sämtliches erzeugte Gas im Gleichstrom über den Auslaß 27a abgezogen. Dies bedeutet, daß das im Schacht 1 erzeugte Gas über den Wirbelbetteil 29a, den Durchlaß 67 und den Wirbelbetteil 29b strömen muß, bevor es dem Auslaß 27a im Gleichstrom zugeführt wird. Im Gegensatz dazu wurde das erzeugte Gas bei der Ausführung nach Figur 4 zu einem wesentlichen Anteil im Gegenstrom über das Rohr 27 abgezogen.

[0035] Die Trennwand 44 ermöglicht eine Variation der Drücke in den Kammerhälften 43a, 43b unabhängig voneinander, insbesondere eine Variation in der Kammerhälfte 43b. Dies ermöglicht es, unterschiedliche Freiraumgeschwindigkeiten in den Kammerteilen 29a, 29b einzustellen. Dadurch und aufgrund der Neigung des Bodens in der Kammerhälfte 43a ist der Stofftransport zum Austrag in die Kammerhälfte 43b gewährleistet.

[0036] Bei der Variante nach Fig. 7 vermischt sich das erzeugte Gas mit den gasförmigen und festen Stoffen in den Wirbelschichten intensiv. Dabei ist die Verweilzeit der Gase und Staubpartikel in einer Zone höherer Temperatur verlängert. Dies führt zu einem intensiveren Stoff- und Wärmeaustausch, so daß die Gasqualität des über den Auslaß 27a abgezogenen Gases vor allem in Hinblick auf die energetische Nutzung in einem nachgeschalteten Gasmotor verbessert ist (Cracken von langkettigen Kohlenwasserstoffen, wie Teeren).

[0037] Die Gleichgewichtsreaktionen (Boudouard- und/oder Methangleichgewicht) und damit die Gasqualität bezüglich der Konzentration von Wasserstoff oder Kohlenmonoxid läßt sich durch die Temperaturregelung der Wirbelschicht verbessern.

[0038] Figur 7 zeigt zusätzlich einen in der Kammer 69 kurz vor dem Gasauslaß 27a angeordneten Wärmetauscher 90. Dieser Wärmetauscher ermöglicht eine Energieauskoppelung in Form von Wärme durch im Wärmetauscher 90 strömendes Wärmeträgermedium, wie Wasser oder Thermoöl. Mit der so gewonnenen Wärme können Vergasungsluft vorgewärmt, Brennstoff vor dem Einführen in die Schüttung 7 vorentgast oder Warmwasser bereitet werden.

[0039] Vor dem Wärmetauscher 90 und dem Gasauslaß 27a sind Heißgasfilter 92 aus keramischem Material im Kammerteil 69a eingesetzt, die für staubfreies Reingas sorgen.

Ansprüche

1. Verfahren zum Vergasen von Feststoffen, insbesondere Reststoffen, bei dem die Feststoffe in einen Schacht eingefüllt, unter kontrollierter, unterstöchiometrischer Zufuhr von Frischluft mindestens teilweise vergast und die noch nicht vollständig vergasten Feststoffanteile und Gase über mindestens eine Engstelle des Schachtes einer Kammer zugeführt werden, in der die Feststoffanteile nachvergast werden und aus der Gase abgezogen werden, wobei ein Bett ausgebildet wird, aus dem Asche ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in das Bett ein inertes, fluidisierbares Material sowie ein Fluidisier- und Reaktionsgas in einer zum Erzeugen eines Wirbelbettes ausreichenden Menge eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelbett im Schacht ausgebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelbett unterhalb des Schachts oder daneben ausgebildet wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschichthöhe abhängig von einem vorbestimmten Druckunterschied oberhalb und unterhalb des Wirbelbettes geregelt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluidisier- und Reaktionsgas ein Gemisch aus Luft oder Sauerstoff und Abgas des Verbrennungsprozesses verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Wirbelbett durch Regeln der Menge des Fluidisier- und Reaktionsgases oder dessen Sauerstoffgehaltes auf einem vorbestimmten Wert, vorzugsweise auf ungefähr 850° C, gehalten wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelbett in einen ersten Wirbelbetteil unten im Schacht und einen zweiten Wirbelbetteil neben dem Schacht unterteilt ist, daß die erzeugten Gase über die Wirbelschichten der beiden Wirbelbetteile geleitet und im Gleichstrom aus einem Gasaustritt oberhalb des zweiten Wirbelbetteiles abgezogen werden.

8. Vergasungsreaktor mit einem Schacht (1) zum Einfüllen und mindestens teilweisen Vergasen einer Feststoffschüttung (7), mit mindestens einer Abstützung (9) für die Feststoffschüttung, die mindestens eine Engstelle (17, 19) zum Durchlassen von Feststoffen und Gasen bildet, mit in den Bereich oberhalb der Engstelle mündenden Frischluftleitungen (18, 20) zum Einführen einer kontrollierten unterstöchiometrischen Frischluftmenge und mit einer unterhalb der Engstelle angeordneten Kammer (25), dadurch gekennzeichnet, daß von der Kammer (25) getrennt eine Gaskammer (43) angeordnet ist, die einen Gaseinlaß (45) für ein Fluidisier- und Reaktionsgas aufweist; daß die Gaskammer (43) oben durch einen von Düsen (37) durchsetzten Boden (35) abgeschlossen ist, daß oberhalb des Bodens (35) ein Fluidisierraum (29; 75) enthaltend inertes, fluidisierbares Material ausgebildet ist und daß der Fluidisierraum mit einem Einlaß (31) zum Einführen des fluidisierbaren Materials versehen und mit der Kammer (25) gasleitend verbunden ist.

9. Vergasungsreaktor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierraum (29) im Bodenbereich der Kammer (25) ausgebildet ist.

10. Vergasungsreaktor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierraum (29a, 29b; 75) von der Kammer (25) durch eine Wand (1a; 73) getrennt ist und eine Abgasleitung (71) aufweist, die mit dem Schacht (1) oberhalb der Engstelle (17, 19) verbunden sein kann.

11. Vergasungsreaktor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierraum (75) unterhalb des Schachtes (1) liegt und die horizontal verlaufende Wand (73) den Schacht (1) nach unten abschließt.

12. Vergasungsreaktor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierraum in zwei Teilräume (29a, 29b) unterteilt ist, von denen der eine (29a) im Bodenbereich des Schachtes (1) und der andere (29b) daneben angeordnet ist, daß die Wand (1a) das untere Ende einer vertikalen seitlichen Begrenzungswand des Schachtes (1) bildet und einen seitlichen Durchlaß (67) zur Herstellung einer Verbindung zwischen den beiden Teilräumen (29a, 29b) freiläßt, daß die Gaskammer (43) durch eine Trennwand (44) in zwei Teilkammern (43a, 43b) unterteilt ist und daß jede Teilkammer mit einem eigenen Gaseinlaß (45a, 45b) zur unterschiedlichen Beaufschlagung mit Fluidisier- und Reaktionsgas versehen ist.

13. Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fördervorrichtung (33) zum Einspeisen von fluidisierbarem Material in den Einlaß (31) des Fluidisierraumes (29) oberhalb des Bodens (35) vorgesehen ist.

14. Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (35) und die Gaskammer (43) von einem Abführrohr (57) für inertes Material durchsetzt sind, wobei eine regelbare Ausschleusvorrichtung (55) für inertes Material in dem Abführrohr angeordnet ist.

15. Vergasungsreaktor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (35) zum Abführrohr (57) hin geneigt ist.

16. Vergasungsreaktor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Düsen (37a), welche die tiefgelegenen Stellen des Bodens (35) durchsetzen, größere Ausströmquerschnitte (41) als die Düsen (37b) an den höhergelegenen Stellen des Bodens (35) haben.

17. Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Niveauregelvorrichtung für die Regelung der Wirbelschichthöhe (h) des auf dem Boden (35) ausgebildeten Wirbelbettes mit Druckaufnehmern (47, 49) zum Erfassen des Druckunterschiedes zwischen dem Fluidisierraum (29) und der Gaskammer (43) und mit einem Regler (51) zum Regeln dieses Druckunterschiedes auf einen Sollwert durch kontrolliertes Abführen von fluidisierbarem Material mittels der Ausschleusvorrichtung (55) vorgesehen ist.

18. Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturregelvorrichtung (61) für die Temperatur in dem Fluidisierraum (29) mit einem Temperaturaufnehmer (59) zum Erfassen der Temperatur und Regeln auf einen Temperatur-Sollwert durch Einstellen der über den Gaseinlaß (45) zugeführten Fluidisier- und Reaktionsgasmenge oder deren Sauerstoffgehaltes vorgesehen ist.

19. Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der Engstelle (17, 19) angeordnete Kammer (25) einen Auslaß (27) für Gase aufweist.

20. Vergasungsreaktor nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine oberhalb des Wirbelbetteiles über dem anderen Teilraum (29b) angeordnete Kammer (69) einen Auslaß (27a) für Gase aufweist, so daß das erzeugte Gas über den Durchlaß (67) und die Wirbelschichten oberhalb der beiden Teilräume (29a, 29b) im Gleichstrom über den Auslaß (27a) abgezogen wird.

Zeichnung