VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR GEGENSTROM-VERGASUNG MIT GASRÜCKFÜHRUNG

Abstract

 Es werden ein Verfahren zur Gegenstrom-Vergasung eines Brennguts sowie ein Reaktorgefäß, insbesondere für einen Gegenstrom-Vergaser und insbesondere zur Durchführung des Verfahrens zur Gegenstrom-Vergasung vorgeschlagen, wobei bei dem Verfahren in einem unteren Bereich einer in einem Reaktorgefäß gebildeten Festbett-Schüttung des Brennguts ein gasförmiges Vergasungsmittel in die Schüttung eingeleitet wird und Produktgas oberhalb der Schüttung aus dem Reaktorgefäß abgezogen wird. In dem Reaktorgefäß erzeugtes Gas wird an einer Entnahmestelle aus dem Reaktorgefäß entnommen und an einer relativ tiefer gelegenen Einspeisestelle wieder in die Schüttung eingeleitet, wobei die Einspeisestelle nicht höher als eine Zone liegt, in welcher eine pyrolytische Zersetzung des Brennguts stattfindet.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Gegenstrom-Vergasung einer in einem Reaktorgefäß gebildeten Festbett-Schüttung eines Brennguts mit Gasrückführung sowie eine Vorrichtung dafür.

[0002] Bei Vergasungsprozessen im Festbett wird das zu vergasende Brenngut in einer gasdurchlässigen Festbett-Schüttung innerhalb eines Reaktors dem Vergasungsmittel (meist Luft) ausgesetzt. Dabei erfolgt die Beschickung des Reaktors mit Brenngut in der Regel über eine im oberen Reaktorbereich angeordnete Materialschleuse. Ein mit einer Schlitz- oder Lochanordnung versehener Ascherost trennt innerhalb des Reaktors einen Brennraum, in dem die Vergasung stattfindet, von einem Ascheraum ab, in dem zurückbleibende Asche des Vergasungsprozesses zur späteren Entsorgung gesammelt wird.

[0003] Betrachtet man eine einzelne Schüttschicht der Festbett-Schüttung, so sinkt diese während des Vergasungsprozesses aufgrund pyrolytischer Zersetzung und Vergasung des Brennguts langsam nach unten ab. Dabei bewegt sich die Schüttschicht im Laufe des Vergasungsprozesses durch verschiedene Zonen wie eine Trocknungszone, eine Pyrolysezone und eine Redox-Zone der Festbett-Schüttung, wobei einzelne TeilProzesse (Trocknung, pyrolytische Zersetzung, Reduktion, Oxidation) in den jeweiligen Zonen weitgehend räumlich getrennt ablaufen. Das im Vergasungsprozess entstehende Gas (Produktgas) wird durch die Festbett-Schüttung geleitet und dann zur weiteren Nutzung, beispielsweise in einer Turbine oder in einem Motor, aus dem Reaktor entnommen.

[0004] Bei den beschriebenen Vergasungsprozessen werden im Wesentlichen zwei Grundformen unterschieden, die Gleichstrom- und die Gegenstrom-Vergasung. Bei der Gleichstrom-Vergasung wird der Gasstrom dabei in dieselbe Richtung geführt, in die sich auch die Festbett-Schüttung bewegt, also in der Regel innerhalb des Reaktors von oben nach unten. Bei der Gegenstrom-Vergasung hingegen stellt sich eine Bewegungsrichtung des Gasstroms entgegen der Bewegungsrichtung der Festbett-Schüttung ein.

[0005] Grundsätzlich sind bei der Gegenstrom-Vergasung höhere Wirkungsgrade als bei der Gleichstrom-Vergasung erreichbar, da das Produktgas durch die gesamte Festbett-Schüttung aufsteigt und nahezu sämtliche thermische Energie nutzbar ist. Dadurch weist das Produktgas bei Entnahme aus dem Reaktor eine vergleichsweise niedrige Temperatur von etwa 100 °C bis 200 °C auf. Allerdings ist das entstehende Produktgas in der Regel verunreinigt, weil beispielsweise in der Pyrolysezone entstehende Teere vom aufsteigenden Produktgasstrom mitgerissen werden. Im Gegensatz dazu liefert die Gleichstrom-Vergasung ein vergleichsweise "reineres" Produktgas, da die Teere bei diesem Verfahren mit dem Produktgas die Redox-Zone durchlaufen und dort thermisch aufgebrochen (gecrackt) werden. Nachteilig ist hier allerdings die hohe Gasaustrittstemperatur von etwa 400 °C bis 600 °C aus dem Reaktor, die hohe Wärmeverluste zur Folge hat.

[0006] Auch bezüglich der Temperaturen, die während der Vergasungsprozesse innerhalb der entsprechenden Reaktoren herrschen, unterscheiden sich die beiden angesprochenen Vergasungstechniken. So ergeben sich bei der Gleichstrom-Vergasung in der Redox-Zone Vergasungstemperaturen von bis zu 1000 °C, während sich in dieser Zone bei der Gegenstrom-Vergasung in der Regel Temperaturen über 1200 °C einstellen.

[0007] Sämtliche der genannten Faktoren wie Gasreinheit, Produktgastemperatur und Vergasungstemperatur können sich im Einzelfall unterscheiden und auf den Gesamtwirkungsgrad einer Vergasungsanlage bzw. eines darin ablaufenden Vergasungsprozesses auswirken. So kann beispielsweise eine zu hohe Vergasungstemperatur in der Redox-Zone dazu führen, dass sich thermisch nicht zersetzbare Aschekomponenten verflüssigen und zu einer Verschlackung/Verkrustung des Ascherosts sowie anderer Komponenten innerhalb des Reaktors oder der Reaktorwände selbst führen. Dies wiederum kann sich negativ auf den Wirkungsgrad auswirken und weiterhin einen erhöhten Wartungsaufwand zur Folge haben, da die entstehenden Schlacken mechanisch bzw. manuell entfernt werden müssen.

[0008] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, für ein Reaktorgefäß, insbesondere eines Gegenstrom-Vergasers, und für ein in einem Reaktorgefäß ablaufendes Gegenstrom-Vergasungsverfahren einen Weg aufzuzeigen, wie eine Überhitzung im Bereich einer Redox-Zone des Reaktorgefäßes vermieden oder jedenfalls verringert werden kann.

[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Gegenstrom-Vergasung eines Brennguts vorgesehen, wobei in einem unteren Bereich einer in einem Reaktorgefäß gebildeten Festbett-Schüttung des Brennguts ein gasförmiges Vergasungsmittel in die Schüttung eingeleitet und Produktgas oberhalb der Schüttung aus dem Reaktorgefäß abgezogen wird. Im Rahmen des Verfahrens wird zudem in dem Reaktorgefäß erzeugtes Gas an einer Entnahmestelle aus dem Reaktorgefäß entnommen und an einer relativ tiefer gelegenen Einspeisestelle wieder in die Schüttung eingeleitet. Die Einspeisestelle liegt nicht höher als eine Zone, in welcher eine pyrolytische Zersetzung des Brennguts stattfindet.

[0010] Das entnommene Gas kann ausgehend von der Entnahmestelle beispielsweise über ein (gasdichtes) Gasrückführsystem zu der Einspeisestelle geführt werden. Das Gasrückführsystem kann außerhalb des Reaktorgefäßes verlaufen.

[0011] Ein Abzugsstutzen, über den das Produktgas oberhalb der Schüttung aus dem Reaktorgefäß abgezogen wird, kann konstruktiv mit der Entnahmestelle für das erzeugte Gas zusammenfallen. In diesem Falle kann ein Produktgasstrom räumlich nach dem Abzugsstutzen für das Produktgas in zwei Teilströme aufgeteilt werden, wobei einer der beiden Teilströme das erzeugte Gas darstellt, das an der relativ tiefer gelegenen Einspeisestelle wieder in die Schüttung eingeleitet wird.

[0012] Alternativ können der Abzugsstutzen für das Produktgas und die Entnahmestelle für das in dem Reaktorgefäß erzeugte Gas unabhängig voneinander an dem Reaktorgefäß vorgesehen sein. Der Abzugsstutzen und die Entnahmestelle können dann bezogen auf eine Höhe des Reaktorgefäßes um mehr als 30 cm oder mehr als 50 cm oder mehr als 1 m oder mehr als 2 m oder mehr als 4 m oder mehr als 6 m oder mehr als 8 m oder mehr als 10 m voneinander beabstandet sein.

[0013] Bei bestimmten Ausführungsformen liegt die Einspeisestelle für das entnommene Gas im Bereich einer Redox-Zone der Schüttung. Unter Redox-Zone ist dabei die Zone innerhalb des Reaktorgefäßes zu verstehen, in der das Brenngut während der Gegenstrom-Vergasung Oxidations- und/oder Reduktionsprozessen ausgesetzt ist. Die Einspeisestelle kann von der Entnahmestelle bezogen auf die Höhe des Reaktorgefäßes mindestens 50 cm oder mindestens 1 m oder mindestens 2 m oder mindestens 4 m oder mindestens 6 m oder mindestens 8 m oder mindestens 10 m beabstandet sein.

[0014] Bei bestimmten Ausführungsformen steht die Schüttung über einem Ascherost auf und das Vergasungsmittel wird von unterhalb des Ascherosts her in das Reaktorgefäß eingeleitet. Dabei kann die Einspeisestelle für das entnommene Gas im Abstand oberhalb des Ascherosts liegen, beispielsweise in einem Abstand von höchstens 1 m oder höchstens 80 cm oder höchstens 60 cm oder höchstens 40 cm oder höchstens 20 cm, zum Beispiel in einem Bereich zwischen 5 cm und 15 cm.

[0015] Bei anderen Ausführungsformen ist es denkbar, dass die Einspeisestelle für das entnommene Gas im Abstand unterhalb des Ascherosts liegt, beispielsweise in einem Abstand von höchstens 1 m oder höchstens 50 cm oder höchstens 25 cm oder höchstens 15 cm, zum Beispiel in einem Bereich zwischen 25 cm und 50 cm oder in einem Bereich zwischen 5 cm und 10 cm. Das Vergasungsmittel kann dann oberhalb des Ascherosts in das Reaktorgefäß eingeleitet werden, beispielsweise in einem Abstand von höchstens 50 cm oder höchstens 30 cm oder höchstens 20 cm oder höchstens 10 cm zu dem Ascherost.

[0016] In der Schüttung auf der Höhe der Einspeisestelle für das entnommene Gas kann eine Temperatur von mehr als 400 °C oder mehr als 500 °C oder mehr als 600 °C oder mehr als 700 °C oder mehr als 800 °C oder mehr als 1000 °C herrschen. Das Gas an der Entnahmestelle kann beispielsweise eine Temperatur von nicht mehr als 500 °C oder nicht mehr als 400 °C oder nicht mehr als 300 °C oder nicht mehr als 200 °C oder nicht mehr als 100 °C aufweisen. Fallen Abzugsstutzen und Entnahmestelle für das erzeugte Gas konstruktiv zusammen, kann das Gas an der Entnahmestelle weiterhin nicht mehr als eine aktuell herrschende Umgebungstemperatur des Reaktorgefäßes aufweisen oder sich dieser zumindest annähern. Das Gas kann dann beispielsweise eine Temperatur zwischen 5 °C und 30 °C aufweisen.

[0017] Bei bestimmten Ausführungsformen wird der Durchfluss des an der Einspeisestelle eingespeisten Gases temperaturabhängig gesteuert, insbesondere abhängig von einer im Bereich einer Redox-Zone der Schüttung gemessenen Betriebstemperatur.

[0018] Zu diesem Zweck kann das Reaktorgefäß bezogen auf dessen Höhe an seiner Innenwand im Bereich der Einspeisestelle, beispielsweise direkt über, unter oder neben der Einspeisestelle einen Temperatursensor aufweisen, der einer zentralen Steuereinheit Temperaturdaten zur Verfügung stellen oder/und durch die zentrale Steuereinheit abgefragt werden kann.

[0019] Der Durchfluss (Volumenstrom) des an der Einspeisestelle eingespeisten Gases kann durch Steuerung eines Gebläses oder/und durch Steuerung einer Ventilanordnung gesteuert werden.

[0020] Das Steuern des Gebläses oder/und der Ventilanordnung kann über die zentrale Steuereinheit oder über eine separate Steuereinheit für das Gebläse oder/und die Ventilanordnung erfolgen. Dabei können beispielsweise die Drehzahl des Gebläses oder/und eine Ventilstellung der Ventilanordnung durch die entsprechende Steuereinheit in Abhängigkeit der vom Temperatursensor gemessenen Temperaturdaten gesteuert werden.

[0021] Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Gebläse oder/und die Ventilanordnung zwischen der Entnahmestelle und der Einspeisestelle vorgesehen, beispielsweise innerhalb des Gasrückführsystems.

[0022] Bei bestimmten Ausführungsformen wird das an der Entnahmestelle aus dem Reaktorgefäß entnommene Gas in mindestens zwei Teilströme aufgeteilt, die an gesonderten, in unterschiedlicher Höhe liegenden Einspeisestellen wieder in die Schüttung eingeleitet werden, wobei wenigstens eine der Einspeisestellen nicht höher als die Zone pyrolytischer Zersetzung des Brennguts liegt.

[0023] Die Aufteilung in die zwei Teilströme kann beispielsweise unter Verwendung der durch die zentrale Steuereinheit gesteuerten Ventilanordnung erfolgen. Zumindest einer der beiden Teilströme kann räumlich vor seiner entsprechenden Einspeisestelle durch eine Gastrocknungsvorrichtung, beispielsweise durch einen Kondensator, geleitet werden.

[0024] Bei bestimmten Ausführungsformen steht die Schüttung über einem relativ zu der Einspeisestelle höhenverstellbar angeordneten Ascherost auf.

[0025] Der Ascherost kann zwischen einer oberen Endposition und einer unteren Endposition höhenverstellbar sein. Dabei ist es denkbar, dass die obere Endposition zumindest nicht oberhalb der Einspeisestelle bzw. nicht oberhalb der unteren der beiden Einspeisestellen liegt, und dass die untere Endposition nicht unterhalb (sondern beispielsweise knapp oberhalb) eines an dem Reaktorgefäß angeordneten Vergasungsmittel-Einlasses liegt, über den das Vergasungsmittel in die Schüttung eingeleitet wird.

[0026] Der Ascherost kann beispielsweise manuell über eine außerhalb des Reaktorgefäßes befindliche Höhenverstellvorrichtung, wie etwa eine Handkurbel, höhenverstellbar sein. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Ascherost unter Verwendung geeigneter Antriebs- und Steuerungsmittel automatisch höhenverstellbar ist.

[0027] Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist zudem ein Reaktorgefäß, insbesondere für einen Gegenstrom-Vergaser und insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgesehen, wobei in dem Reaktorgefäß ein einen Brennraum von einem Ascheraum trennender Ascherost höhenverstellbar angeordnet ist und dem Reaktorgefäß ein Gasrückführsystem zugeordnet ist, um Gas von einem Gasauslass des Reaktorgefäßes zu einem tiefer als der Gasauslass gelegenen Nachbearbeitungs-Gaseinlass des Reaktorgefäßes rückzuführen. Der Ascherost ist in eine Höhenposition einstellbar, in welcher er einen vertikalen Abstand von höchstens 1 m oder höchstens 80 cm oder höchstens 60 cm oder höchstens 40 cm oder höchstens 20 cm, zum Beispiel zwischen 5 cm und 15 cm, von dem Nachbearbeitungs-Gaseinlass besitzt.

[0028] Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Ascherost von außerhalb des Reaktorgefäßes manuell höhenverstellbar.

[0029] Dabei ist es denkbar, dass der Ascherost zumindest in einem Teilbereich seiner Höhenverstellbarkeit, insbesondere in jeder Höhenposition, tiefer als der Nachbearbeitungs-Gaseinlass liegt.

[0030] Bei bestimmten Ausführungsformen weist das Reaktorgefäß zwei in vertikalem Abstand voneinander angeordnete Gaseinlässe auf, zu denen das Gasrückführsystem Gas von dem Gasauslass rückzuführen vermag, wobei der tiefer gelegene der beiden Gaseinlässe den Nachbearbeitungs-Gaseinlass bildet und das Gasrückführsystem ein steuerbares Wegeventil umfasst, um rückzuführendes Gas wahlweise zu dem einen oder dem anderen der beiden Gaseinlässe zu lenken oder/und um einen veränderbaren Anteil rückzuführenden Gases zu jedem der beiden Gaseinlässe zu lenken.

[0031] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellten Gegenstrom-Vergasers mit Gasrückführsystem sowie anhand eines Verfahrens zu dessen Betrieb weiter erläutert. Dabei sind sämtliche voranstehend sowie nachfolgend beschriebenen Aspekte und Merkmale, die lediglich mit Bezug auf die Vorrichtung oder lediglich mit Bezug auf das Verfahren beschrieben werden in gleichem Maße für die Vorrichtung und das Verfahren gültig. Im Rahmen dieser Offenbarung genannte Zonen-, Längen-, Abstands-, Bereichs- und/oder Temperaturangaben sind als Richtwerte zu verstehen und können im Einzelfall je nach konkreter Ausgestaltung des Gegenstrom-Vergasers andere geeignete Werte annehmen oder/und variieren.

[0032] Der in der Figur schematisch als Schnittzeichnung dargestellte Festbett-Gegenstrom-Vergaser ist allgemein mit 10 bezeichnet. Er umfasst ein beispielhaft kreiszylindrisches Reaktorgefäß 12 (im Folgenden auch als Reaktorbehälter oder lediglich als Reaktor bezeichnet) sowie einen über dem Reaktorgefäß 12 angeordneten beispielhaft kreiszylindrischen Filterbehälter 14. Sowohl für das Reaktorgefäß 12 als auch für den Filterbehälter 14 sind andere zylindrische und nicht zylindrische Bauformen denkbar, die beispielsweise eine ovale oder eine drei- oder vier- oder vieleckige Grundfläche aufweisen. Der Filterbehälter 14 kann wahlweise entfallen. Über eine gasdichte Materialschleuse 16 (sofern kein Filterbehälter 14 vorhanden ist, ist diese zum Beispiel an einer Deckenwand des Reaktorgefäßes 12 angeordnet) wird im Vergasungsprozess zu vergasendes Brenngut 18 in den Gegenstrom-Vergaser 10 eingebracht.

[0033] Das eingebrachte Brenngut 18 bildet innerhalb des Gegenstrom-Vergasers 10 eine Festbett-Schüttung (Festbett-Säule), die während des Vergasungsprozesses schwerkraftbedingt langsam nach unten absinkt. Als Brenngut 18 kommen beispielsweise Materialien wie Holz, Chinagras, Stroh, Papier, Kunststoff, Gummi und klärschlammbasiertes Material (jeweils in den unterschiedlichsten Körnungsgrößen) zum Einsatz.

[0034] Innerhalb des Reaktorgefäßes 12 ist eine Rührerwelle 20 angeordnet, an der hier beispielhaft fünf Rührerarme 22 zur Durchmischung des Brennguts 18 angebracht sind. Die Rührerwelle 20 ragt hier in den Filterbehälter 14 hinein, kann sich alternativ jedoch auch nur über einen Teil des Reaktorgefäßes 12, aber auch weiter in den Filterbehälter 14 (beispielsweise um mehr als 10 % oder um mehr als 25 % oder um mehr als 50 % oder um mehr als 75 % oder um mehr als 90 % einer Gesamthöhe des Filterbehälters 14) hinein erstrecken. Die Rührerwelle 20 ist in deren oberen Bereich mittels an der Innenwand des Filterbehälters 14 abgestützten Lagerverstrebungen 24 auf- und abbeweglich sowie drehbar gelagert. Die entsprechenden Bewegungsrichtungen sind in der Figur mit einem Doppelpfeil (Auf- und Abbewegung) sowie einem um die Rührerwelle 20 geschwungenen Pfeil (Drehbewegung) angedeutet. Eine ähnliche, in der Figur nicht gezeigte Lagerung kann im unteren Bereich der Rührerwelle 20 innerhalb oder außerhalb des Reaktors 12 vorgesehen sein. Zur Auf- und Abbewegung und zur Drehung um die eigene Achse ist die Rührerwelle 20 mit einer Antriebseinheit 26 gekoppelt, die beispielsweise elektromotorische und/oder hydraulische Antriebskomponenten umfasst. Dabei können zumindest die Auf- und Abbewegungen der Rührerwelle 20 nicht nur automatisch über die Antriebseinheit 26, sondern auch manuell, beispielsweise über geeignete Bewegungsmittel von außerhalb des Reaktorgefäßes 12 durchgeführt werden.

[0035] An der Rührerwelle 20 ist ein Ascherost 28 angebracht, der einen Brennraum des Reaktorgefäßes 12 von einem Ascheraum des Reaktorgefäßes 12 abtrennt. Im Betrieb des Reaktors 12, also während des thermochemischen Vergasungsprozesses, entstehen aus dem Brenngut 18 unter anderem Aschereste. Diese Aschereste fallen durch nach unten öffnende Durchtrittsschlitze 30 (diese können alternativ als nach unten öffnende Durchtrittslöcher ausgeführt sein) des Ascherosts 28 in den unterhalb des Ascherosts befindlichen Ascheraum, wo ein an der Rührerwelle 20 angebrachter optionaler Ascheverteiler 32 für eine bessere Verteilung der Asche innerhalb des Ascheraums sorgt. Der Ascheverteiler 32 kann beispielsweise als Flacheisenflügel ausgeführt sein. Die Aschereste können in der Folge über eine optionale Ascheauslassschleuse 34 entsorgt werden. Zu diesem Zweck können die Aschereste beispielsweise über eine Schneckenwelle 36, die mittels einer elektromotorischen oder/und hydraulischen Antriebseinheit 38 betrieben wird, zu der Ascheauslassschleuse 34 hin gefördert werden. Der Ascheverteiler 32 dient außerdem der Zuführung der durch die Durchtrittsschlitze 30 fallenden Aschereste zur Schneckenwelle 36.

[0036] Bei der Gegenstrom-Vergasung des Brennguts 18 innerhalb des Reaktorbehälters 12 entsteht ein Produktgas. Dazu wird über einen unterhalb des Ascherosts 28 am Reaktorgefäß 12 angeordneten Vergasungsmitteleinlass 40 ein Vergasungsmittel wie etwa Luft, Sauerstoff oder Wasserdampf in die Festbett-Säule des Brennguts 18 eingeleitet. Die jeweiligen (sich lokal einstellenden) Strömungsrichtungen des Vergasungsmittels und des Produktgases, also der Gasströme innerhalb des Gegenstrom- Vergasers 10, sind in der Figur in Form von einfachen Pfeilen angedeutet. Das Vergasungsmittel durchströmt zunächst den Ascherost 28 im Bereich seiner Durchtrittsschlitze 30 sowie im Bereich eines zwischen dem Außenrand des Ascherosts 28 und der Innenwand des Reaktorgefäßes 12 angeordneten, nach unten öffnenden Lüftungsschlitzes 42, der im dargestellten Beispiel aufgrund der im Wesentlichen kreiszylindrischen Geometrien von Ascherost 28 und Reaktorgefäß 12 einen Ringspalt ausbildet.

[0037] Das Produktgas wird durch die Festbett-Säule hindurch nach oben abgezogen und über einen Abzugsstutzen 44 des Gegenstrom-Vergasers 10 zur weiteren energetischen Nutzung, beispielsweise in einem Gasmotor oder in einem Blockheizkraftwerk, geleitet.

[0038] Bei der Gegenstrom-Vergasung können vor allem im Bereich einer sich während der Vergasung innerhalb des Reaktorbehälters 12 ausbildenden Redox-Zone 45 (im unteren Bereich, beispielsweise im unteren Drittel des Reaktorgefäßes 12, jedoch oberhalb des Ascherosts 28) derart hohe Temperaturen entstehen, dass Aschereste insbesondere im unteren Bereich des Reaktors 12 verschlacken und in der Folge zu Verbackungen oder Verkrustungen an den Reaktorwänden, aber auch im Bereich der Durchtrittsschlitze 30 des Ascherosts 28 sowie des Lüftungsschlitzes 42 führen. Im Gegensatz dazu stellen sich im mittleren und oberen Bereich des Reaktors 12 und innerhalb des Filterbehälters 14, beispielsweise in einer sich während der Vergasung ausbildenden Pyrolysezone 47 und in einer Trocknungs- und Filterungszone 49 vergleichsweise wesentlich geringere Temperaturen ein. Als Zahlenbeispiele sind Temperaturen von etwa 700°C bis 1500°C in der Redox-Zone 45 möglich, während in der Pyrolysezone 47 nicht mehr als 700 °C (beispielsweise zwischen 200 °C und 700 °C) und in der Trocknungs- und Filterungszone 49 Temperaturen von nicht mehr als 200 °C herrschen. Die Anordnung und die jeweiligen Ausdehnungen (bezogen auf die Höhe des Gegenstrom-Vergasers 10) der Zonen 45, 47 und 49 in der Figur sind dabei lediglich schematisch zu verstehen, da sie im Betrieb des Gegenstrom-Vergasers 10 nicht exakt voneinander abgrenzbar sind.

[0039] Durch entsprechende Kühlung des Reaktorgefäßes 12 im Bereich der Redox-Zone 45 als "heißester" Zone des Vergasungsprozesses ist es möglich, die Häufigkeit der entstehenden Verschlackungen zu verringern oder derartige Verschlackungen ganz zu vermeiden. Das Reaktorgefäß 12 umfasst dazu ein Gasrückführsystem bestehend aus einem Gasauslass 46, einem Gaseinlass 48 und einer Rohranordnung 50, über die der Gaseinlass 48 und der Gasauslass 46 außerhalb des Reaktorgefäßes 12 miteinander gasdicht verbunden sind. Der Gasauslass 46 bildet eine Entnahmestelle, der Gaseinlass 48 eine Einspeisestelle im Sinne der Erfindung aus. Mit dieser Anordnung ist es möglich, vergleichsweise kühleres Gas, das zumindest teilweise bereits dem Vergasungsprozess innerhalb des Gegenstrom-Vergasers 10 ausgesetzt war, aus dem mittleren/oberen Bereich des Gegenstrom-Vergasers 10 wieder dem Vergasungsprozess zuzuführen. Der dabei in Gang gesetzte Kühlprozess stützt sich allerdings nicht nur auf den (direkten) Kühleffekt, der durch die Zufuhr des kühleren Gases erreicht wird; zudem durchläuft das rückgeführte Gas in der Redox-Zone 45 eine endotherme Reaktion (Reduktion). Dadurch wird dem Vergasungsprozess Reaktionsenergie entnommen, was wiederum einen Kühleffekt zur Folge hat.

[0040] Entgegen der Darstellung in der Figur kann der Gasauslass 46 konstruktiv auch mit dem Abzugsstutzen 44 zusammenfallen. Ist dies der Fall, kann das über den Abzugsstutzen 44 entnommene Produktgas mittels geeigneter Rohr- oder/und Ventilanordnungen in zwei Teilströme aufgeteilt werden, von denen ein erster Teilstrom (Produktgasstrom) wie beschrieben zur weiteren energetischen Nutzung des Produktgases weitergeleitet wird (in der Figur nicht gezeigt), während ein zweiter dieser Teilströme (Rückführungsgasstrom) über eine entsprechende Verbindung, beispielsweise mit der Rohranordnung 50, in das Gasrückführsystem geleitet wird.

[0041] Wie in der Figur dargestellt, ist der Gasauslass 46 im oberen Bereich des Reaktorbehälters 12 (beispielsweise maximal 10 cm oder maximal 25 cm oder maximal 50 cm unterhalb der Deckenwand des Reaktorbehälters 12, bei vorhandenem Filterbehälter 14 unterhalb des Übergangs Reaktorgefäß 12 - Filterbehälter 14) angeordnet. Alternativ kann der Gasauslass 46 auch an dem Filterbehälter 14 (bezogen auf die Höhe des Filterbehälters 14 an jeder beliebigen Position, beispielsweise knapp unterhalb einer oberen Deckenwand des Filterbehälters 14) angeordnet sein.

[0042] Der Gasauslass 46 und der Gaseinlass 48 bilden jeweils (beispielsweise im Wesentlichen kreisförmige, rechteckige oder vieleckige) Öffnungen in der Wand des Reaktorgefäßes 12 aus, um einen Gasdurchtritt (Gasstrom) von dem Reaktorgefäß 12 in das Gasrückführsystem beziehungsweise von dem Gasrückführsystem in das Reaktorgefäß 12 zu ermöglichen. Sind der Gasauslass 46 der Gaseinlass 48 als kreisförmige Öffnungen ausgeführt, kann deren Durchmesser beispielsweise maximal 5 cm oder maximal 10 cm oder maximal 25 cm oder maximal 30 cm betragen, wobei sich die Durchmesser des Gasauslasses 46 und des Gaseinlasses 48 unterscheiden können. Der Gasauslass 46 und der Gaseinlass 48 können am Reaktorgefäß 12 auf einer Linie angeordnet sein, die parallel zu der Mittelachse des Reaktorgefäßes 12 verläuft. Alternativ können der Gasauslass 46 oder/und der Gaseinlass 48 auch seitlich versetzt zu einer derartigen Linie angeordnet sein.

[0043] Die Rohranordnung 50 kann beispielsweise aus einem einzelnen beliebig geformten Verbindungsrohr zwischen Gasauslass 46 und Gaseinlass 48 bestehen. Mehrere einzelne miteinander gasdicht verbundene (beispielsweise verschweißte) Verbindungsrohre sind allerdings auch denkbar. Das/die Verbindungsrohr(e) der Rohranordnung 50 können denselben Durchmesser wie der Gasauslass 46 oder/und der Gaseinlass aufweisen. Zudem sind sich verjüngende oder/und aufweitende Rohre denkbar.

[0044] Mittels eines Gebläses 52, das hier innerhalb der Rohranordnung 50 angebracht ist, kann das innerhalb der Festbett-Schüttung aufsteigende (im Vergleich zur Redox-Zone 45 kühlere) erzeugte Gas über den Gasauslass 46 quer zur eigentlichen Strömungsrichtung des Gases in die Rohranordnung 50 gesogen und anschließend über den Gaseinlass 48 in der heißen Redox-Zone 45 wieder in das Reaktorgefäß 12 eingeleitet werden.

[0045] Damit durch den Sog des Gebläses 52 kein oder so wenig wie möglich Brenngut 18 vom Reaktorgefäß 12 in das Gasrückführsystem gelangt, sind innerhalb des Reaktorgefäßes 12, beispielsweise an einer Reaktorinnenwand, zwei von oben nach unten konisch verlaufende, also trichterförmige Trennbleche 54 mit einem kreisförmigen Querschnitt angeordnet. Die Trennbleche 54 bilden also jeweils einen Kegelstumpf aus und können beispielsweise vollumfänglich an der Reaktorinnenwand angebracht sein.

[0046] Das obere (erste) der beiden konischen Trennbleche 54 ist in der Figur beispielhaft auf Höhe der Lagerverstrebungen 24 (also oberhalb des Gasauslasses 46) an der Reaktorinnenwand angebracht und überlappt den Gasauslass 46 zumindest bezogen auf eine maximale Ausdehnung (Querschnitt) des Gasauslasses 46 parallel zur Mittelachse des Reaktorgefäßes 12 vollständig. Mit anderen Worten reicht das obere Trennblech 54 ausgehend von den Lagerverstrebungen 24 so weit nach unten (in Richtung Ascherost 28), dass sich zumindest ein Teil des oberen Trennblechs 54 vollständig bis unterhalb des Gasauslasses 46 erstreckt. Durch die Konizität des oberen Trennblechs 54 wird der Gasauslass 46 dabei nicht verschlossen, sodass das im Vergasungsprozess erzeugte Gas vom Gebläse 52 in die Rohranordnung 50 hinein gesogen werden kann.

[0047] Am unteren Ende des unteren (zweiten) der beiden konischen Trennbleche 54 ist zudem ein Trennblech-Verlängerungsstück 56 angebracht, das einen weiteren (zweiten) Gaseinlass 58 zumindest bezogen auf eine maximale Ausdehnung (Querschnitt) des zweiten Gaseinlasses 58 parallel zur Mittelachse des Reaktorgefäßes 12 vollständig überlappt. Zumindest ein Teil des Trennblech-Verlängerungsstücks 56 erstreckt sich demnach (beabstandet zur Innenwand des Reaktorgefäßes 12) vom unteren Ende des zweiten Trennblechs 54 parallel zur Mittelachse des Reaktorgefäßes 12 in Richtung des Ascherosts 28 vollständig bis über den zweiten Gaseinlass 58 hinaus. Durch diese Anordnung bildet sich zwischen der Innenwand des Reaktorgefäßes 12 und dem Trennblech-Verlängerungsstück 56 ein Ringkanal aus. Bezüglich der Geometrie des weiteren Gaseinlasses 58 gelten die obigen, auf den Gasauslass 46 und den Gaseinlass 48 bezogenen Ausführungen. Der weitere Gaseinlass 58 bildet eine weitere Einspeisestelle im Sinne der Erfindung aus, kann wahlweise jedoch auch entfallen.

[0048] Ein weiteres (drittes) Trennblech 62 ist innerhalb des Reaktorgefäßes 12 beabstandet zum Produktgas-Einlass 48 angeordnet und erstreckt sich hier beispielhaft parallel zu der Mittelachse des Reaktorgefäßes 12 ausgehend von dem unteren Trennblech 54 in Richtung Ascherost 28. Zumindest ein Teil des dritten Trennblechs 62 überlappt den Gaseinlass 48 bezogen auf eine maximale Ausdehnung (Querschnitt) des Gaseinlasses 48 parallel zur Mittelachse des Reaktorgefäßes 12 vollständig. Demnach bildet sich auch zwischen dem dritten Trennblech 62 und der Innenwand des Reaktorgefäßes 12 ein Ringkanal aus, der für eine verbesserte Verteilung des über den Gaseinlass 48 eingeleiteten Gases innerhalb der Festbett-Schüttung sorgt. Wie in der Figur angedeutet, können sich die Trennbleche 54 (inklusive Trennblech-Verlängerungsstück 56) und 62 hinsichtlich deren Materialstärke (Blechdicke) unterscheiden. Es ist jedoch auch denkbar, dass alle diese Komponenten dieselbe Blechdicke aufweisen.

[0049] Wie in der Figur gezeigt, sind die oberen und unteren Trennbleche 54 innerhalb des Reaktorgefäßes 12 so zueinander angeordnet, dass eine Unterkante des oberen Trennblechs 54 bezogen auf die Höhe des Gegenstrom-Vergasers 10 tiefer als eine Oberkante des unteren Trennblechs 54 liegt. Alternativ kann das untere konische Trennblech 54 (und somit auch das Trennblech-Verlängerungsstück 56) entfallen, beispielsweise wenn auch der Gaseinlass 58 entfällt. Das Trennblech-Verlängerungsstück 56 und das dritte Trennblech 62 sind innerhalb des Reaktorgefäßes 12 umlaufend entlang der gesamten Reaktorinnenwand angebracht, also als kreiszylindrische Komponenten ausgeführt. Das dritte Trennblech 62 bildet demnach gemeinsam mit einer Außenhülle des Gegenstrom-Vergasers 10 einen Ringkanal aus, der insbesondere der Gasführung und -Verteilung des über den Gaseinlass 48 rückgeführten Gases innerhalb des Gegenstrom-Vergasers 10 dient. Zudem ist das Trennblech 62 an geeigneter Stelle innerhalb des Gegenstrom-Vergasers 10 mit dessen Außenhülle verbunden, beispielsweise verschweißt. Die Außenhülle und das Trennblech 62 bilden demnach im gezeigten Beispiel gemeinsam die Reaktorinnenwand aus. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt.

[0050] Zudem bildet das Trennblech-Verlängerungsstück 56 gemeinsam mit der Reaktorinnenwand (hier in Form des dritten Trennblechs 62, das im gezeigten Beispiel einen inneren Teil der Reaktorinnenwand bildet) einen Ringkanal aus, der insbesondere der Gasführung und -Verteilung des über den Gaseinlass 58 in den Gegenstromvergaser 10 eingebrachten Gases dient.

[0051] Alternativ ist es denkbar, dass das Trennblech-Verlängerungsstück 56 oder/und das dritte Trennblech 62 als Kreiszylindersegmente ausgeführt sind und somit lediglich teilweise entlang der Reaktorinnenwand umlaufen. Diese Kreiszylindersegmente können sich dann beispielsweise über nicht mehr als ein Viertel oder nicht mehr als ein Drittel oder nicht mehr als die Hälfte oder nicht mehr als zwei Drittel oder nicht mehr als drei Viertel des vollen Umfangs der Reaktorinnenwand erstrecken. Zwischen den beiden konischen Trennblechen 54, zwischen dem Trennblech-Verlängerungsstück 56 und dem dritten Trennblech 62 und zwischen dem dritten Trennblech 62 und der Außenhülle des Gegenstromvergasers 10 bilden sich wie in der Figur dargestellt im Vergasungsbetrieb durch das schwerkraftbedingte Nachrutschen von Brenngut 18 sogenannte Materialböschungen 64 aus. Über diese Materialböschungen kann das Gas aus der Festbett-Schüttung austreten und nach erfolgter Eigengasrückführung über das Gasrückführsystem wieder in diese eintreten, ohne dass es dabei zu Verwirbelungen des Brennguts 18 innerhalb des Reaktorgefäßes 12 kommt. Das sukzessive Nachrutschen von Brenngut 18 im Vergasungsbetrieb führt zu einer kontinuierlichen Erneuerung der Materialböschungen und dazu, dass im Bereich der Materialböschungen 64 Verkrustungen oder/und Verstopfungen vermieden werden, die den Gasstrom in und aus dem Reaktorbehälter 12 beeinträchtigen könnten.

[0052] Im in der Figur gezeigten Beispiel ist zusätzlich zur Eigengasrückführung eine Querstromentfeuchtungsvorrichtung zur Produktgastrocknung realisiert, die einen Vergasungsbetrieb mit feuchtem Brenngut 18 ermöglicht. Dazu ist die Rohranordnung 50 mit einem von dem eigentlichen Gasrückführsystem zumindest teilweise unabhängigen Entfeuchtungspfad 66 verbunden, in dem ein Wärmetauscher (Kondensator) 68 angeordnet ist. Der Kondensator 68 verfügt über einen Kondensat-Ablass 70. Die Verbindung zwischen Rohranordnung 50 und Entfeuchtungspfad 66 kann wie in der Figur gezeigt über jede geeignete Ventilanordnung, beispielsweise über ein stufenlos einstellbares 3-Wege-Ventil 72 erfolgen. Die Querstromentfeuchtungsvorrichtung kann auch völlig unabhängig von dem Gasrückführsystem vorgesehen sein, wobei in einem derartigen Fall ein zusätzliches Gebläse für die Querstromentfeuchtung notwendig ist.

[0053] Im gezeigten Beispiel ist durch die Verbindung von Gasrückführsystem und Querstromentfeuchtungsvorrichtung über das 3-Wege-Ventil 72 eine stufenlose Umschaltung zwischen dem Betriebsmodus der Querstromentfeuchtung und dem Betriebsmodus der Eigengasrückführung möglich. Möglich ist zudem, den Gasstrom mittels des 3-Wege-Ventils für eine (gleichzeitige) Verwendung in der Querstromentfeuchtung und zur Eigengasrückführung über das Gasrückführsystem aufzuteilen. Dafür ist dem 3-Wege-Ventil 72 ein Stellmotor 74 zugeordnet der - veranlasst durch eine Steuereinheit 76 - den Pfad für den entsprechenden Betriebsmodus schließt und wieder freigibt, oder den Gasstrom für die Pfade für die beiden Betriebsmodi - beispielsweise prozentual - aufteilt. Über die Steuereinheit 76 kann auch die Ansteuerung der Antriebseinheit 26 für die Rührerwelle 20 erfolgen, wobei hierfür auch eine von der Steuereinheit 76 unabhängige Steuereinheit (in der Figur nicht gezeigt) vorgesehen sein kann.

[0054] Wird die Querstromentfeuchtungsvorrichtung betrieben, bringt der Stellmotor 74 das 3-Wege-Ventil 72 in eine Ventilstellung, in der ein Gasstrom von dem Gasauslass 46 (dieser ist im Bereich des Filterbehälters 14 angeordnet oder, wenn dieser entfällt, im oberen Bereich des Reaktorgefäßes 12) durch den Entfeuchtungspfad 66 und über den Gaseinlass 58 in das Reaktorgefäß 12 hinein möglich ist. Durch diese Ventilstellung ist gleichzeitig die Eigengasrückführung zumindest teilweise gesperrt.

[0055] In der Pyrolysezone 47 und in der Trocknungs- bzw. Filterungszone 49 wird im Betrieb des Gegenstrom-Vergasers 10 durch thermische Energiezufuhr Feuchtigkeit (Wasserdampf) aus dem Brenngut 18 ausgetrieben und vom von unten nach oben verlaufenden Gasstrom mitgerissen. Das Gebläse 52 saugt den mit Wasserdampf versetzten Gasstrom quer zu dessen Strömungsrichtung über den Gasauslass 46 an und führt den Gasstrom (oder Teile davon) durch das 3-Wege-Ventil 72 dem Kondensator 68 zu. Dort kondensiert der feuchte Gasstrom an dem gekühlten Kondensatoraußenmantel aus. Das entstehende Kondensat sammelt sich im unteren Teil des Kondensators 68 und kann anschließend über den Kondensat-Ablass 70 zur Entsorgung entnommen werden.

[0056] Da grundsätzlich im Vergasungsprozess hohe Temperaturen im Bereich der Redox-Zone 45 angestrebt werden, um eine möglichst effiziente Vergasung zu gewährleisten, ist eine Kühlung des Reaktorgefäßes 12 nur dann notwendig, wenn eine Überhitzung des Reaktorgefäßes 12 oder einer seiner Komponenten (wie beispielsweise des Ascherosts 28) droht. Zum Erkennen einer derartigen Überhitzung wird mithilfe eines Temperatursensors 80, der innerhalb des Reaktorbehälters 12 im Bereich der Redox-Zone 45 angeordnet ist, die dort herrschende Temperatur überwacht. Der Temperatursensor 80 ist gemäß der Figur benachbart zum Gaseinlass 48 angeordnet. Bezogen auf die Höhe des Reaktorbehälters 12 ist der Temperatursensor 80 vorzugsweise nicht mehr als 10 cm oder nicht mehr als 20 cm oder nicht mehr als 30 cm unterhalb des Gaseinlasses 48 angeordnet. Die vom Temperatursensor 80 gemessenen Temperaturen werden der Steuereinheit 76 übermittelt.

[0057] Sobald die Steuereinheit 76 einen kritischen Temperaturwert im Bereich der Redox-Zone 45 erkennt, veranlasst sie eine Kühlung der Redox-Zone 45 über das Gasrückführsystem. Der kritische Temperaturwert kann beispielsweise über 800 °C oder über 1000 °C oder über 1100°C oder über 1200 °C oder über 1300°C liegen. Zur Kühlung der Redox-Zone 45 wird der Stellmotor 74 derart angesteuert, dass er das 3-Wege-Ventil 72 in eine Ventilstellung bringt, die einen Gasstrom von dem Gasauslass 46 durch das 3-Wege-Ventil 72 und über den Gaseinlass 48 in die Redox-Zone 45 des Reaktorgefäßes 12 ermöglicht. Durch diese Ventilstellung ist die Querstromentfeuchtung zumindest teilweise gesperrt.

[0058] Der Volumenstrom (also der Durchfluss) des Produktgases durch das Gasrückführsystem und durch die Querstromentfeuchtung ist über das Gebläse 52 einstellbar und/oder regelbar. Die Steuereinheit 76 steuert oder regelt dazu neben der Ventilstellung des 3-Wege-Ventils 72 die Leistung des Gebläses 52 und damit den Volumenstrom in Abhängigkeit der vom Temperatursensor 80 gemessenen Temperatur. Beispielsweise kann ein vom Temperatursensor 80 gemessener Temperaturanstieg in der Redox-Zone 45 die Steuereinheit dazu veranlassen, den Durchfluss durch das Gasrückführsystem zu erhöhen, um eine kritische Temperatur zu vermeiden. In ähnlicher Weise kann eine vom Temperatursensor 80 gemessene sinkende Temperatur in der Redox-Zone 45 die Steuereinheit dazu veranlassen, den Durchfluss durch das Gasrückführsystem zu verringern oder/und ganz zu sperren, um eine genügend hohe Betriebstemperatur im Bereich der Redox-Zone 45 zu gewährleisten. Der durch die Eigengasrückführung erreichbare Kühlungseffekt nimmt mit steigender Leistung des Gebläses 52 also zu, da ein entsprechend größerer Volumenstrom des kühleren Produktgases über das Gasrückführsystem in die Redox-Zone 45 des Reaktorgefäßes 12 geleitet wird.

[0059] Zusätzlich zum Kühlungseffekt ergibt sich durch das Zurückführen des erzeugten Gases (Produktgas) aus der relativ kälteren Pyrolysezone 47 oder Trocknungs- bzw. Filterungszone 49 in die relativ heißere Redox-Zone 45 eine weitere Aufbereitung des Produktgases (beispielsweise durch thermisches cracken der noch im Produktgas enthaltenen Teere), was sich wiederum positiv auf den Gesamtwirkungsgrad des Gegenstrom-Vergasers 10 auswirken kann. Der Gaseinlass 48 kann demnach auch als Aufbereitungs-Gaseinlass oder Nachbearbeitungs-Gaseinlass bezeichnet werden.

[0060] Um die angesprochenen Effekte weiter zu verbessern, ist der Ascherost 28 im vorliegenden Beispiel über die Rührerwelle 20 zwischen einer oberen Endposition und einer unteren Endposition beispielsweise stufenlos höhenverstellbar. Die Höhenverstellbarkeit des Ascherosts 28 kann alternativ mit einer von der Rührerwelle 20 unabhängigen Höhenverstellvorrichtung realisiert sein. Diese separate Vorrichtung zur Höhenverstellung des Ascherosts 28 kann über eine außerhalb des Reaktorgefäßes 12 angeordnete Bedienvorrichtung 82 manuell bedienbar sein. Die Bedienvorrichtung 82 kann beispielsweise als Handkurbel ausgeführt sein. Durch die Höhenverstellbarkeit des Ascherosts 28 ergibt sich ein weiterer Stell- bzw. Regelparameter für die Eigengasrückführung, da entweder manuell oder durch die Steuereinheit 76 die Lage (die Höhenposition) der heißesten Zone (Redox-Zone 45) innerhalb des Reaktorgefäßes 12 relativ zum Gaseinlass 48 verändert werden kann.

[0061] Die obere Endposition des Ascherosts 28 befindet sich dabei nicht höher als der Gaseinlass 48, beispielsweise jedoch maximal 5 cm oder maximal 10 cm oder maximal 50 cm unterhalb des Gaseinlasses 48. Die untere Endposition des Ascherosts 28 befindet sich nicht mehr als 50 cm oder 1 m oder 150 cm unterhalb des Gaseinlasses 48.

[0062] Grundsätzlich ist es entgegen der in der Figur gezeigten Darstellung auch denkbar, dass der Gaseinlass 48 und der Vergasungsmittel-Einlass 40 bezüglich deren Position zum Ascherost 28 vertauscht sind, also dass sich der Gaseinlass 48 knapp unterhalb des Ascherosts 28 (bzw. knapp unterhalb dessen unterer Endposition) befindet, während der Vergasungsmittel-Einlass 40 knapp oberhalb des Ascherosts 28 (bzw. knapp oberhalb dessen oberer Endposition) angeordnet ist. Das Produktgas wird dann in den Ascheraum des Reaktorgefäßes 12 eingeleitet. In diesem Falle kann es vorgesehen sein, dass der Ascheraum zuvor mit einem nicht brennfähigen Gas gespült wird, um zu vermeiden, dass sich das brennfähige Produktgas nach dem Einleiten in den Ascheraum entzündet.

Ansprüche

1. Verfahren zur Gegenstrom-Vergasung eines Brennguts (18), wobei bei dem Verfahren in einem unteren Bereich einer in einem Reaktorgefäß (12) gebildeten Festbett-Schüttung des Brennguts ein gasförmiges Vergasungsmittel in die Schüttung eingeleitet wird und Produktgas oberhalb der Schüttung aus dem Reaktorgefäß abgezogen wird, wobei in dem Reaktorgefäß erzeugtes Gas an einer Entnahmestelle (46) aus dem Reaktorgefäß entnommen und an einer relativ tiefer gelegenen Einspeisestelle (48) wieder in die Schüttung eingeleitet wird, wobei die Einspeisestelle nicht höher als eine Zone liegt, in welcher eine pyrolytische Zersetzung des Brennguts stattfindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einspeisestelle (48) für das entnommene Gas im Bereich einer Redox-Zone der Schüttung liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schüttung über einem Ascherost (28) aufsteht und das Vergasungsmittel von unterhalb des Ascherosts her in das Reaktorgefäß (12) eingeleitet wird, wobei die Einspeisestelle (48) für das entnommene Gas im Abstand oberhalb des Ascherosts liegt, beispielsweise in einem Abstand von höchstens 1 m oder höchstens 80 cm oder höchstens 60 cm oder höchstens 40 cm oder höchstens 20 cm, zum Beispiel in einem Bereich zwischen 5 cm und 15 cm.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Schüttung auf der Höhe der Einspeisestelle (48) für das entnommene Gas eine Temperatur von mehr als 400 °C oder mehr als 500 °C oder mehr als 600 °C oder mehr als 700 °C oder mehr als 800 °C oder mehr als 1000 °C herrscht.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gas an der Entnahmestelle (46) eine Temperatur von nicht mehr als 500 °C oder nicht mehr als 400 °C oder nicht mehr als 300 °C oder nicht mehr als 200 °C oder nicht mehr als 100 °C aufweist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Durchfluss des an der Einspeisestelle (48) eingespeisten Gases temperaturabhängig gesteuert wird, insbesondere abhängig von einer im Bereich einer Redox-Zone der Schüttung gemessenen Betriebstemperatur.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Durchfluss des an der Einspeisestelle eingespeisten Gases durch Steuerung eines Gebläses (52) oder/und durch Steuerung einer Ventilanordnung (72) gesteuert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Entnahmestelle (46) aus dem Reaktorgefäß (12) entnommenes Gas in mindestens zwei Teilströme aufgeteilt wird, die an gesonderten, in unterschiedlicher Höhe liegenden Einspeisestellen wieder in die Schüttung eingeleitet werden, wobei wenigstens eine der Einspeisestellen nicht höher als die Zone pyrolytischer Zersetzung des Brennguts (18) liegt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schüttung über einem relativ zu der Einspeisestelle (48) höhenverstellbar angeordneten Ascherost (28) aufsteht.

10. Reaktorgefäß, insbesondere für einen Gegenstrom-Vergaser und insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Reaktorgefäß ein einen Brennraum von einem Ascheraum trennender Ascherost höhenverstellbar angeordnet ist und dem Reaktorgefäß ein Gasrückführsystem zugeordnet ist, um Gas von einem Gasauslass des Reaktorgefäßes zu einem tiefer als der Gasauslass gelegenen Nachbearbeitungs-Gaseinlass des Reaktorgefäßes rückzuführen, wobei der Ascherost in eine Höhenposition einstellbar ist, in welcher er einen vertikalen Abstand von höchstens 1 m oder höchstens 80 cm oder höchstens 60 cm oder höchstens 40 cm oder höchstens 20 cm, zum Beispiel zwischen 5 cm und 15 cm, von dem Nachbearbeitungs-Gaseinlass besitzt.

11. Reaktorgefäß nach Anspruch 10, wobei der Ascherost von außerhalb des Reaktorgefäßes manuell höhenverstellbar ist.

12. Reaktorgefäß nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Ascherost zumindest in einem Teilbereich seiner Höhenverstellbarkeit, insbesondere in jeder Höhenposition tiefer als der Nachbearbeitungs-Gaseinlass liegt.

13. Reaktorgefäß nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Reaktorgefäß zwei in vertikalem Abstand voneinander angeordnete Gaseinlässe aufweist, zu denen das Gasrückführsystem Gas von dem Gasauslass rückzuführen vermag, wobei der tiefer gelegene der beiden Gaseinlässe den Nachbearbeitungs-Gaseinlass bildet und das Gasrückführsystem ein steuerbares Wegeventil umfasst, um rückzuführendes Gas wahlweise zu dem einen oder dem anderen der beiden Gaseinlässe zu lenken oder/und um einen veränderbaren Anteil rückzuführenden Gases zu jedem der beiden Gaseinlässe zu lenken.

Zeichnung