AT515005A1 - Apparatus and process for the gasification of a raw material - Google Patents

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AT515005A1 ATA50669/2013A AT506692013A AT515005A1 AT 515005 A1 AT515005 A1 AT 515005A1 AT 506692013 A AT506692013 A AT 506692013A AT 515005 A1 AT515005 A1 AT 515005A1
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Abstract

Verfahren und Vorrichtung (1) zur Vergasung eines Rohmaterials (2), mit einer Pyrolyseeinheit (3), welche einen Reaktionsraum (4) zur Umsetzung des Rohmaterials (2) in ein Produktgas (5) aufweist, mit einer Zuführeinrichtung (6), mit welcher das Rohmaterial (2) in die Pyrolyseeinheit (3) zuführbar ist, mit einer Abführeinrichtung (7), mit welcher das Produktgas (5) aus der Pyrolyseeinheit (3) abführbar ist, und mit einer Vorwärmereinrichtung (8) zum Vorwärmen des Rohmaterials (2) in der Zuführeinrichtung (6) mit Wärmeenergie des Produktgases (5), wobei die Vorwärmereinrichtung (8) eine mit der Abführeinrichtung (7) verbundene Wärmeaufnahmeeinheit (9) zur Aufnahme von Wärmeenergie aus dem Produktgas (5) und eine mit der Zuführeinrichtung (6) verbundene Wärmeabgabeeinheit (10) zur Abgabe von Wärmeenergie an das Rohmaterial (2) in der Zuführeinrichtung (6) aufweist, wobei zwischen der Wärmeaufnahmeeinheit (9) und der Wärmeabgabeeinheit (10) ein geschlossener Kreislauf (12) für ein Wärmeaustauschmedium (12') derart gebildet ist, dass das Wärmeaustauschmedium (12') in der Wärmeaufnahmeeinheit (9) durch Wärmeaustausch mit dem Produktgas (5) zumindest teilweise verdampft wird und das Wärmeaustauschmedium (12') in der Wärmeabgabeeinheit (10) durch Wärmeaustausch mit dem Rohmaterial (2) zumindest teilweise kondensiert wird.Method and device (1) for gasifying a raw material (2), with a pyrolysis unit (3), which has a reaction space (4) for converting the raw material (2) into a product gas (5), with a feed device (6) in which the raw material (2) can be fed into the pyrolysis unit (3), with a discharge device (7) with which the product gas (5) can be discharged from the pyrolysis unit (3), and with a preheating device (8) for preheating the raw material ( 2) in the feed device (6) with heat energy of the product gas (5), the preheater device (8) having a heat removal unit (9) connected to the discharge device (7) for receiving heat energy from the product gas (5) and one with the feed device ( 6) connected to the heat dissipation unit (10) for emitting heat energy to the raw material (2) in the feed device (6), wherein between the heat receiving unit (9) and the heat-emitting unit (10) a closed circuit (1 2) for a heat exchange medium (12 ') is formed such that the heat exchange medium (12') in the heat receiving unit (9) is at least partially vaporized by heat exchange with the product gas (5) and the heat exchange medium (12 ') in the heat release unit (10 ) is at least partially condensed by heat exchange with the raw material (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vergasung eines Rohmaterials, mit einer Pyroly¬seeinheit, welche einen Reaktionsraum zur Umsetzung des Rohmaterials in ein Produktgas auf¬weist, mit einer Zufuhreinrichtung, mit welcher das Rohmaterial in die Pyrolyseeinheit zuführbarist, mit einer Abführeinrichtung, mit welcher das Produktgas aus der Pyrolyseeinheit abführbarist, und mit einer Vorwärmereinrichtung zum Vorwärmen des Rohmaterials in der Zuführeinrich-tung mit Wärmeenergie des Produktgases.The invention relates to a device for the gasification of a raw material, comprising a pyrolyse unit which has a reaction space for converting the raw material into a product gas, with a feed device, with which the raw material can be fed into the pyrolysis unit, with a discharge device, with which the Product gas is purgable from the pyrolysis unit, and with a preheater for preheating the raw material in the feeder with heat energy of the product gas.

Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Vergasung eines Rohmaterials, wobei das Roh¬material in einen Reaktionsraum einer Pyrolyseeinheit zugeführt wird, wobei das Rohmaterial inder Pyrolyseeinheit in ein Produktgas umgesetzt wird, wobei das Produktgas aus der Pyroly¬seeinheit abgeführt wird, wobei das zugeführte Rohmaterial mit Wärmeenergie des Produktgasesvorgewärmt wird.Furthermore, the invention relates to a process for the gasification of a raw material, wherein the Roh¬material is fed into a reaction space of a pyrolysis unit, wherein the raw material in the pyrolysis unit is converted into a product gas, wherein the product gas is discharged from the Pyroly¬seeinheit, wherein the supplied raw material preheated with heat energy of the product gas.

Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind im Stand der Technik in verschiedensten Ausfüh¬rungen bekannt.Such devices and methods are known in the prior art in various Ausfüh¬ ments.

In der WO 2005/028595 werden Verfahren und Vorrichtungen geoffenbart, mit deren Hilfe Gaseaus organischem Material hergestellt werden können. Dabei wird das organische Material mithil¬fe einer Beschickungsvorrichtung in einen Pyrolysereaktor eingebracht. Das in diesem Reaktorerzeugte Gas wird schließlich über ein Ausgangsrohr und einen Wärmetauscher aus dem Reaktorherausgebracht und einer Verwertung zugeführt. Der Wärmetauscher dient dazu, die dem Reaktorüber die Zuleitung zugeführte Luft vorzuheizen. Somit wird bei diesem Stand der Technik ledig¬lich die für die Vergasung zugeführte Luft mithilfe des aus dem Reaktor austretenden Gases er¬wärmt. Nachteiligerweise ist hiefür ein großer Energieaufwand erforderlich.WO 2005/028595 discloses processes and devices with the aid of which it is possible to produce gases from organic material. In this case, the organic material is introduced by means of a feed device into a pyrolysis reactor. The gas produced in this reactor is finally discharged from the reactor via an exit tube and a heat exchanger and sent for recovery. The heat exchanger serves to preheat the air supplied to the reactor via the supply line. Thus, in this prior art, only the air supplied for the gasification is heated by means of the gas leaving the reactor. Disadvantageously, a large amount of energy is required for this.

Die WO 2012/068252 betrifft eine zweistufige Pyrolysevorrichtung, mit deren Hilfe Synthesegasaus biologischem Material gewonnen werden kann. Die Vorrichtung weist an mehreren StellenWärmetauscher auf. Die Wärmetauscher können eingesetzt werden, um die im erzeugten Gas be¬findlichen Partikel, die in einem ersten Teil des Reaktors befindlichen Partikel vor deren Über¬führung in einen zweiten Teil und/oder die Biomasse vor deren Einbringung in den Reaktor zutemperieren. Auch diese Form der Temperierung kann den Kaltgaswirkungsgrad des Verfahrensnicht wesentlich erhöhen.WO 2012/068252 relates to a two-stage pyrolysis device with the aid of which synthesis gas can be obtained from biological material. The device has heat exchangers in several places. The heat exchangers can be used to temper the particles present in the gas produced, the particles present in a first part of the reactor before they are transferred to a second part and / or the biomass before they are introduced into the reactor. This form of temperature control can not significantly increase the cold gas efficiency of the process.

In der AT 11 742 Ul wird eine Pyrolyseanlage für Biomasse beschrieben, bei der die bei derGaskühlung entzogene Wärme über einen Wärmetauscher für Beheizungszwecke eingesetzt wer¬den kann. Die Beheizungszwecke umfassen hierbei auch das Erhitzen der Biomasse innerhalb derbeschriebenen Vorrichtung. Dieses Vorwärmverfahren ist zwar einfach, kann jedoch den Wir¬kungsgrad nicht wesentlich verbessern.In AT 11 742 Ul a pyrolysis plant for biomass is described, in which the heat extracted during gas cooling heat can be used over a heat exchanger for heating purposes. The heating purposes herein also include heating the biomass within the described device. Although this preheating method is simple, it can not significantly improve the efficiency.

Die DE 601 20 957 offenbart unter anderem ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Vergasungvon Biomasse, wie zum Beispiel Holzschnitzel oder Holzpellets. In diesem Dokument wird be¬schrieben, dass biologische Brennstoffe vor dem Einbringen in Vergasungsreaktoren vorgetrock¬net werden müssen. Hiefür kann der Brennstoff mithilfe von überhitztem Dampf getrocknet wer¬den. Der Zirkulationsdampf, der für die Trocknung verwendet wird, kann durch Wärmeaustauschmit dem produzierten Produktgas und/oder durch Wärmeaustausch mit Abgasen aus der Ver¬brennungseinheit überhitzt werden. Mit diesem Verfahren kann zwar der Brennstoff getrocknetwerden; ein wesentlicher Teil der Abwärme geht jedoch verloren.DE 601 20 957 discloses inter alia a method and apparatus for gasification of biomass, such as wood chips or wood pellets. This document describes that biological fuels must be pre-dried before introduction into gasification reactors. For this purpose, the fuel can be dried by means of superheated steam. The circulation steam used for the drying may be overheated by heat exchange with the produced product gas and / or by heat exchange with exhaust gases from the combustion unit. Although the fuel can be dried with this method; However, a significant part of the waste heat is lost.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung und einVerfahren, wie eingangs angegeben, zu schaffen, mit welchem der Kaltgaswirkungsgrad bei derVergasung des Rohmaterials gesteigert werden kann.On the other hand, the object of the present invention is to provide an apparatus and a method as stated above, with which the cold gas efficiency in the gasification of the raw material can be increased.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs angeführten Art dadurch gelöst, dass dieVorwärmereinrichtung eine mit der Abführeinrichtung verbundene Wärmeaufhahmeeinheit zurAufnahme von Wärmeenergie aus dem Produktgas und eine mit der Zuführeinrichtung verbun¬dene Wärmeabgabeeinheit zur Abgabe von Wärmeenergie an das Rohmaterial in der Zuführein¬richtung aufweist, wobei zwischen der Wärmeaufhahmeeinheit und der Wärmeabgabeeinheit eingeschlossener Kreislauf für ein Wärmeaustauschmedium derart gebildet ist, dass das Wärmeaus¬tauschmedium in der Wärmeaufhahmeeinheit durch Wärmeaustausch mit dem Produktgas zu¬mindest teilweise verdampft wird und das Wärmeaustauschmedium in der Wärmeabgabeeinheitdurch Wärmeaustausch mit dem Rohmaterial zumindest teilweise kondensiert wird.This object is achieved in the device of the initially mentioned type in that the preheater device has a heat-absorbing unit connected to the discharge device for absorbing heat energy from the product gas and a heat-dissipating unit connected to the supply device for emitting heat energy to the raw material in the feed device; wherein the heat exchange unit enclosed circuit for a heat exchange medium is formed such that the heat exchange medium in the heat receiving unit is at least partially vaporized by heat exchange with the product gas and the heat exchange medium in the heat release unit is at least partially condensed by heat exchange with the raw material.

Die Erfindung beruht daher darauf, dass die Wärmeenergie des Produktgases zur Aufheizung desRohmaterials genutzt wird, indem ein Wärmeaustauschmedium in einem geschlossenen Kreislaufzwischen einer Wärmeaufnahmeeinheit zur Aufnahme von Wärmeenergie aus dem Produktgasund einer Wärmeabgabeeinheit zur Abgabe dieser Wärmeenergie an das Rohmaterial geführtwird. Dafür weist der geschlossene Kreislauf zumindest zwei Leitungen zwischen der Wär¬meaufhahmeeinheit und der Wärmeabgabeeinheit auf, wobei das Wärmeaustauschmedium überdiese Leitungen im Kreis geführt wird. Wesentlich ist hierbei, dass das Wärmeaustauschmediumbeim Durchströmen des geschlossenen Kreislaufes abwechselnd verdampft bzw. kondensiertwird, wobei die Verdampfungswärme zur Aufnahme von Wärmeenergie aus dem Produktgasbzw. die Kondensationswärme zur Abgabe von Wärmeenergie an das Rohmaterial verwendetwird. Der geschlossene Kreislauf für das Wärmeaustauschmedium ist hierbei getrennt von derStrömung des Produktgases, welche den Primärstrom der Anlage bildet. Vorteilhafterweise kannhiermit die zur Aufbereitung des Rohmaterials erforderliche Energie in besonders effizienterWeise rückgewonnen werden. Der Kaltgaswirkungsgrad kann gegenüber den bekannten Anlagenwesentlich gesteigert werden, wodurch auch die Wirtschaftlichkeit der Vergasung, insbesonderevon Biomasse, verbessert werden kann.The invention is therefore based on utilizing the heat energy of the product gas to heat the raw material by passing a heat exchange medium in a closed circuit between a heat receiving unit for receiving heat energy from the product gas and a heat emitting unit for delivering this heat energy to the raw material. For this, the closed circuit has at least two lines between the Wär¬meaufhahmeeinheit and the heat dissipation unit, wherein the heat exchange medium is guided over these lines in a circle. It is essential here that the heat exchange medium is alternately evaporated or condensed as it flows through the closed circuit, wherein the heat of evaporation for absorbing heat energy from the product gas or. the heat of condensation is used to deliver heat energy to the raw material. The closed loop for the heat exchange medium is in this case separate from the flow of the product gas, which forms the primary stream of the plant. Advantageously, the energy required to process the raw material can thus be recovered in a particularly efficient manner. The cold gas efficiency can be substantially increased over the known plants, whereby the economics of gasification, in particular of biomass, can be improved.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Zuführeinrichtung mittels der Vorwär¬mereinrichtung als Vorpyrolysestufe ausgebildet, in welcher das Rohmaterial im Wärmeaus¬tausch mit dem Wärmeaustauschmedium einer Vorpyrolyse, insbesondere bei einer Temperaturzwischen 200°C und 600°C, vorzugsweise zwischen 250°C und 450°C, unterzogen wird. Die Zu¬führeinrichtung weist dabei eine Reaktionskammer auf, in welcher die Vorpyrolyse des Rohmate¬rials stattfindet. Am Ausgang der Zuführeinrichtung kann das Rohmaterial bereits mehrheitlichals Gemisch verschiedener Gase, enthaltend beispielsweise Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Koh¬lenwasserstoffe und Wasserdampf, vorliegen, wobei jedoch noch Reste von festen bzw. flüssigenStoffen, beispielsweise Aerosole, Kohlenstaub und Asche, vorhanden sein können. Die Vorpyro¬lyse wird ohne Sauerstoffzuführ bewerkstelligt. In der Pyrolyseeinheit wird das vorpyrolysierteRohmaterial bei vergleichsweise hohen Temperaturen in das Produktgas umgesetzt. Hierbei kön¬nen insbesondere die organischen Verbindungen und Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid und Was¬serstoff umgesetzt werden. Die Pyrolysetemperatur kann beispielsweise ca. 1400°C betragen.According to a particularly preferred embodiment, the feed device is formed by Vorwär¬mereinrichtung as Vorpyrolysestufe, in which the raw material in heat exchange with the heat exchange medium of a pre-pyrolysis, especially at a temperature between 200 ° C and 600 ° C, preferably between 250 ° C and 450 ° C, is subjected. The supply device has a reaction chamber in which the pre-pyrolysis of the raw material takes place. At the output of the feed device, the raw material may already be present in majority as a mixture of various gases, for example carbon monoxide, hydrogen, hydrocarbons and water vapor, although residues of solid or liquid substances, for example aerosols, coal dust and ash, may still be present. The Vorpyro¬lyse accomplished without oxygen supply. In the pyrolysis unit, the pre-pyrolyzed raw material is converted into the product gas at comparatively high temperatures. In this case, in particular, the organic compounds and carbon can be converted into carbon monoxide and hydrogen. The pyrolysis temperature may be, for example, about 1400 ° C.

Zum Vorwärmen bzw. Vorpyrolysieren des Rohmaterials ist es günstig, wenn das Wärmeaus¬tauschmedium in der Wärmeabgabeeinheit der Vorwärmereinrichtung im Gegenstrom zum Roh¬material führbar ist. Beim Durchströmen der Wärmeabgabeeinheit entgegen der Strömungsrich¬tung des Rohmaterials gibt das Wärmeaustauschmedium Wärme an das Rohmaterial ab. DieStrömung des Wärmeaustauschmediums ist hierbei darauf ausgelegt, dass in der Wärmeabgabe¬einheit ein Phasenübergang vom dampfförmigen in den flüssigen Zustand stattfindet. Durch dieÜbertragung der Kondensationswärme kann eine rasche Pyrolyse des Rohmaterials sichergestelltwerden.For preheating or pre-pyrolyzing the raw material, it is favorable if the heat exchange medium can be guided in the heat-dissipating unit of the preheater in countercurrent to the raw material. When flowing through the heat dissipation unit against the flow direction of the raw material, the heat exchange medium releases heat to the raw material. The flow of the heat exchange medium is in this case designed so that a phase transition from the vaporous to the liquid state takes place in the heat dissipation unit. By transferring the heat of condensation, rapid pyrolysis of the raw material can be ensured.

Um das Rohmaterial in Richtung der Pyrolyseeinheit zu fördern, ist es günstig, wenn die Zu¬führeinrichtung eine Fördereinrichtung, insbesondere eine Förderschnecke, aufweist, welche mitder Wärmeabgabeeinheit der Vorwärmereinrichtung gekoppelt ist. Die Wärmeabgabeeinheitkann hierbei den Heizmantel der Förderschnecke bilden. Die Förderschnecke kann zudem alsDruckschleuse ausgebildet sein.In order to convey the raw material in the direction of the pyrolysis unit, it is favorable if the feed device has a conveying device, in particular a screw conveyor, which is coupled to the heat-emitting unit of the preheater device. The heat dissipation unit can in this case form the heating jacket of the screw conveyor. The screw conveyor can also be designed as a pressure lock.

Zur Oxidation der Pyrolysegase in dem Reaktionsraum der Pyrolyseeinheit ist es günstig, wennder Reaktionsraum der Pyrolyseeinheit mit einer Sauerstoffzuführ verbunden ist. Damit könnendie verschiedenen chemischen Reaktionen in der Pyrolyseeinheit ermöglicht bzw. begünstigtwerden.For the oxidation of the pyrolysis gases in the reaction space of the pyrolysis unit, it is favorable if the reaction space of the pyrolysis unit is connected to an oxygen feed. Thus, the various chemical reactions in the pyrolysis unit can be facilitated.

Zur Umsetzung des Rohmaterials in das Produktgas ist zudem bevorzugt eine Dampfzufuhr zumEinleiten eines Vergasungsmittels im dampfförmigen Zustand, insbesondere Wasserdampf, inden Reaktionsraum der Pyrolyseeinheit vorgesehen.For the conversion of the raw material into the product gas, it is also preferred to provide a steam feed for introducing a gasification agent in the vapor state, in particular steam, into the reaction space of the pyrolysis unit.

Hierbei ist es günstig, wenn die Dampfzufuhr mit einer Zuleitung für das Vergasungsmittel imflüssigen Zustand verbunden ist, wobei die Zuleitung zumindest einen Wärmetauscher zum Ver¬dampfen des Vergasungsmittels aufweist.It is advantageous if the steam supply is connected to a supply line for the gasification agent in the liquid state, wherein the supply line has at least one heat exchanger for evaporating the gasification agent.

Eine besonders energieeffiziente Ausführung kann erzielt werden, wenn der zumindest eineWärmetauscher zur Rückgewinnung von Wärme des Produktgases mit der Abführeinrichtungverbunden ist. Demnach ist der Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen dem Produktgasund dem Vergasungsmittel eingerichtet. Bei dieser Ausführung wird daher die Wärmeenergie desProduktgases einerseits für das Wärmeaustauschmedium der Vorwärmereinrichtung und anderer¬seits für das Vergasungsmittel genutzt. Der geschlossene Kreislauf für das Wärmeaustauschme¬dium ist hierbei von dem Strömungsweg des Vergasungsmittels getrennt.A particularly energy-efficient embodiment can be achieved if the at least one heat exchanger for recovering heat of the product gas is connected to the discharge device. Thus, the heat exchanger is arranged for heat exchange between the product gas and the gasifying agent. In this embodiment, therefore, the heat energy of the product gas is used on the one hand for the heat exchange medium of the preheater and on the other hand for the gasification agent. The closed circuit for the Wärmeaustauschme¬dium is in this case separated from the flow path of the gasification agent.

Zur Bereitstellung des Vergasungsmittels im dampfförmigen Zustand ist es besonders günstig,wenn die Zuleitung für das Vergasungsmittel einen ersten bzw. zweiten Wärmetauscher in Strö¬mungsrichtung des Produktgases gesehen nach bzw. vor der Wärmeaufhahmeeinheit der Vor¬wärmereinrichtung aufweist. Das Produktgas weist vor der Wärmeaufnahmeeinheit der Vorwär¬mereinrichtung eine höhere Temperatur als nach der Wärmeaufnahmeeinheit auf.To provide the gasification agent in the vapor state, it is particularly advantageous if the supply line for the gasification agent has a first or second heat exchanger in the direction of flow of the product gas, seen after or before the heat receiving unit of the preheating device. The product gas has a higher temperature upstream of the heat absorption unit of the preheater than after the heat absorption unit.

Um den Reaktionsraum der Pyrolyseeinheit mit überhitztem Wasserdampf zu versorgen, ist esvorteilhaft, wenn der erste Wärmetauscher als Verdampfer zum Verdampfen des Vergasungsmit¬tels und der zweite Wärmetauscher als Überhitzer zum Überhitzen des Vergasungsmittels imdampfförmigen Zustand ausgebildet ist. Der überhitzte Wasserdampf kann beim Eintritt in denReaktionsraum der Pyrolyseeinheit eine Temperatur von mehr als 600°C aufweisen.In order to supply the reaction space of the pyrolysis unit with superheated steam, it is advantageous if the first heat exchanger is designed as an evaporator for evaporating the Vergasungsmit¬tel and the second heat exchanger as a superheater for superheating the gasification agent in the vapor state. The superheated steam may have a temperature of more than 600 ° C when entering the reaction chamber of the pyrolysis unit.

Im Hinblick auf das eingangs angeführte Verfahren wird die der Erfindung zugrundeliegendeAufgabe dadurch gelöst, dass Wärmeenergie des Produktgases von einem Wärmeaustauschmedi¬um aufgenommen und anschließend an das Rohmaterial abgegeben wird, wobei das Wärmeaus¬tauschmedium zwischen der Wärmeaufnahme und der Wärmeabgabe in einem geschlossenenKreislauf geführt wird, wobei das Wärmeaustauschmedium durch Wärmeaustausch mit dem Pro¬duktgas zumindest teilweise verdampft und durch Wärmeaustausch mit dem Rohmaterial zumin¬dest teilweise kondensiert wird.In view of the method mentioned at the outset, the object underlying the invention is achieved in that heat energy of the product gas is taken up by a heat exchange medium and then released to the raw material, the heat exchange medium being guided between the heat absorption and the heat release in a closed circuit, wherein the heat exchange medium is at least partially vaporized by heat exchange with the Pro¬duktgas and is partially condensed by heat exchange with the raw material zumin¬dest.

Damit können dieselben Vorteile und technischen Effekte wie bei der oben beschriebenen Verga¬sungsanlage erzielt werden, so dass auf die Ausführungen in diesem Zusammenhang verwiesenwerden kann.Thus, the same advantages and technical effects as in the above-described Verga¬sungsanlage can be achieved, so that reference can be made to the statements in this regard.

Zur effizienten Umsetzung des Rohmaterials in das Produktgas ist es günstig, wenn das Rohma¬terial durch Wärmeaustausch mit dem Wärmeaustauschmedium einer Vorpyrolyse, insbesonderebei einer Temperatur zwischen 200°C und 600°C, vorzugsweise zwischen 250°C und 450°C, un- terzogen wird.For the efficient conversion of the raw material into the product gas, it is favorable if the crude material is subjected to a pre-pyrolysis by heat exchange with the heat exchange medium, in particular at a temperature between 200 ° C and 600 ° C, preferably between 250 ° C and 450 ° C becomes.

Um das Rohmaterial auf die für die Vorpyrolyse notwendige Temperaturen zu bringen, ist es vonVorteil, wenn das Wärmeaustauschmedium im Gegenstrom zum Rohmaterial geführt wird.In order to bring the raw material to the temperatures necessary for the pre-pyrolysis, it is advantageous if the heat exchange medium is conducted in countercurrent to the raw material.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der Druck des Wärmeaustauschmediums in dem ge¬schlossenen Kreislauf höher als der Druck des Produktgases. Dadurch kann der Wärmeaustauschzwischen dem Wärmeaustauschmedium und dem Rohmaterial besonders effizient gestaltet wer¬den.According to a preferred embodiment, the pressure of the heat exchange medium in the closed circuit is higher than the pressure of the product gas. Thereby, the heat exchange between the heat exchange medium and the raw material can be made particularly efficient.

Besonders bevorzugt ist hierbei, wenn der Druck des Wärmeaustauschmediums in dem geschlos¬senen Kreislauf zwischen 15 und 100 bar beträgt. Der Druck im geschlossenen Kreislauf im sta¬tionären Betriebszustand ist hierbei im Wesentlichen vom Ort unabhängig. Geringfügige Druck¬unterschiede können sich allerdings durch Strömungsverluste ergeben. Beim Hochfahren der An¬lage kann sich der Druck im geschlossenen Kreislauf stärker ändern.It is particularly preferred in this case if the pressure of the heat exchange medium in the closed circuit is between 15 and 100 bar. The pressure in the closed circuit in the sta¬tionären operating condition is essentially independent of location. Slight Druck¬ differences, however, can result from flow losses. When the system is started up, the pressure in the closed circuit can change more.

Zur Umsetzung der Pyrolysegase ist es günstig, wenn dem Reaktionsraum der Pyrolyseeinheit einVergasungsmittel im dampfförmigen Zustand, insbesondere Wasserdampf, zugeführt wird.For the implementation of the pyrolysis gases, it is favorable if a gasification agent in the vaporous state, in particular water vapor, is fed to the reaction space of the pyrolysis unit.

Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Druck des dampfförmigen Vergasungsmittels imWesentlichen zwischen 5 bar und 30 bar, beträgt. Der Anlagendruck wird insbesondere von bau¬lichen Überlegungen und der Verwendung des Produktgases bestimmt.Moreover, it is advantageous if the pressure of the vaporous gasification agent is substantially between 5 bar and 30 bar. The system pressure is determined in particular by building considerations and the use of the product gas.

Gemäß einer bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist als Rohmaterialfeste Biomasse, insbesondere Holz, Gras, beispielsweise Stroh, oder organischer Abfall,vorgesehen.According to a preferred application of the method according to the invention is provided as a raw material solid biomass, especially wood, grass, such as straw, or organic waste.

In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn das Rohmaterial im feuchten Zustand zugefiihrt und durchWärmeaustausch mit dem Wärmeaustauschmedium getrocknet wird. Demnach kann vorteilhaf¬terweise feuchtes Rohmaterial verwendet werden, wobei auf eine aufwändige Vortrockung durcheine gesonderte Vorrichtung verzichtet werden kann. Vorteilhafterweise wird daher die zumAufheizen des Rohmaterials erforderliche Wärmeenergie im Wesentlichen vollständig rückge¬wonnen. Damit können die Energieverluste der Vergasung wesentlich reduziert werden.In this case, it is advantageous if the raw material is supplied in the wet state and dried by heat exchange with the heat exchange medium. Accordingly, it is advantageously possible to use moist raw material, wherein elaborate predrying by a separate device can be dispensed with. Advantageously, therefore, the heat energy required for heating the raw material is substantially completely recovered. Thus, the energy losses of the gasification can be significantly reduced.

Alternativ kann als Rohmaterial aber auch ein flüssiger oder gasförmiger Brennstoff vorgesehensein.Alternatively, as a raw material but also a liquid or gaseous fuel be provided.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Aus¬führungsbeispiels, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Im Einzel- nen zeigt in der Zeichnung:The invention will be explained below with reference to a preferred Aus¬führungsbeispiels shown in the drawing, to which it should not be limited, however. In detail, in the drawing:

Fig. 1 ein Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vergasung eines Rohmate¬rials.Fig. 1 is a functional diagram of a device according to the invention for the gasification of Rohmate¬rials.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Vergasung eines Rohmaterials 2, wobei als Rohmaterial einfester Brennstoff, beispielsweise Holz, vorgesehen ist. Die Vorrichtung 1 weist weiters eine Pyro¬lyseeinheit 3 auf, welche einen Reaktionsraum 4 zur Umsetzung des Rohmaterials 2 in ein Pro¬duktgas 5, insbesondere ein Synthese- oder Brenngas, aufweist. Zudem weist die Vorrichtung 1eine Zuführeinrichtung 6 auf, welcher das Rohmaterial 2 mit einer Temperatur Tho-i zugeführtwird. Bei der Temperatur Th0-i kann es sich um Umgebungstemperatur , beispielsweise ca. 15°C,handeln. Alternativ kann bei Umgebungsdruck vorgewärmtes Holz verwendet werden, wobei dieTemperatur so gewählt wird, dass gerade noch keine flüchtigen Bestandteile austreten, beispiels¬weise ca. 90°C. Das Rohmaterial 2 wird mittels der Zuführeinrichtung 6 in die Pyrolyseeinheit 3gefördert, in welcher eine Reihe von an sich bekannten chemischen Reaktionen zur Herstellungdes Produktgases 5 stattfinden. Das fertige Produktgas 5 wird schließlich mit einer Abführein-richtung 7 aus der Pyrolyseeinheit 3 abgezogen.Fig. 1 shows an apparatus 1 for gasification of a raw material 2, wherein as a raw material solid fuel, such as wood, is provided. The apparatus 1 furthermore has a pyro-lysis unit 3, which has a reaction space 4 for converting the raw material 2 into a product gas 5, in particular a synthesis or fuel gas. In addition, the apparatus 1 has a feeder 6 to which the raw material 2 having a temperature Tho-i is supplied. The temperature Th0-i may be ambient temperature, for example about 15 ° C. Alternatively, preheated wood can be used at ambient pressure, the temperature being chosen so that no volatile components just escapes, for example about 90 ° C. The raw material 2 is conveyed by means of the feed device 6 into the pyrolysis unit 3, in which a series of chemical reactions known per se for the production of the product gas 5 take place. The finished product gas 5 is finally drawn off with a discharge device 7 from the pyrolysis unit 3.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Vorrichtung 1 weiters eine Vorwärmereinrichtung 8 zumVorwärmen bzw. Vorpyrolisieren des Rohmaterials 2 beim Durchtritt durch die Zuführeinrich¬tung 6 auf, welche mit Wärmeenergie des Produktgases 5 versorgt wird. Dadurch wird das Roh¬material 2 von der Temperatur Th0-i auf eine höhere Temperatur Th0-2 von beispielsweise ca. 500bis 600°C vor dem Eintritt in die Pyrolyseeinheit 3 erhöht.As can be seen from FIG. 1, the device 1 further comprises a preheating device 8 for preheating the raw material 2 as it passes through the feeding device 6, which is supplied with heat energy of the product gas 5. As a result, the raw material 2 is raised from the temperature Th0-i to a higher temperature Th0-2 of, for example, approximately 500 to 600 ° C. before entering the pyrolysis unit 3.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Vorwärmereinrichtung 8 eine mit der Abführeinrichtung 7verbundene Wärmeaufnahmeeinheit 9 zur Aufnahme von Wärmeenergie aus dem Produktgas 5und eine mit der Zuführeinrichtung 6 verbundene Wärmeabgabeeinheit 10 zur Abgabe von Wär¬meenergie an das Rohmaterial 2 in der Zuführeinrichtung 6 auf. Die Wärmeaufnahmeeinheit 9 istüber Leitungen 11, 11' mit der Wärmeabgabeeinheit 10 verbunden. Die Wärmeaufnahmeeinheit 9und die Wärmeabgabeeinheit 10 sind als Wärmetauscher ausgebildet. Die Leitungen 11, 1Γ bil¬den einen geschlossenen Kreislauf 12, in welchem ein Wärmeaustauschmedium 12’ im Kreis ge¬führt wird. Zu diesem Zweck kann eine Pumpe (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Alternativ kannder geschlossene Kreislauf 12 nach dem Naturumlaufprinzip arbeiten. Als Wärmeaustauschme¬dium 12' kann Wasser vorgesehen sein. In der Wärmeaufnahmeeinheit 9 wird das Wärmeaus¬tauschmedium 12' durch Wärmeaustausch mit dem Produktgas 5 zumindest teilweise verdampft,wobei das Wärmeaustauschmedium 12' über die Leitung 11 zu der Wärmeabgabeeinheit 10 ge¬führt wird. Durch Wärmeaustausch mit dem Rohmaterial 2 wird das Wärmeaustauschmedium inder Wärmeabgabeeinheit 10 zumindest teilweise kondensiert, wobei die Kondensationswärmefrei wird, welche vom Rohmaterial 2 aufgenommen wird. Dabei wird das Wärmeaustauschmedi¬ um 12' in der Wärmeabgabeeinheit 10 der Vorwärmereinrichtung 8 im Gegenstrom zum Rohma¬terial 5 geführt. Anschließend wird das Wärmeaustauschmedium 12' über die Leitung 11' in dieWärmeaufnahmeeinheit 9 rückgeführt. Demnach kann der Phasenübergang zwischen dem gas¬förmigen und dem flüssigen Zustand beim Durchlaufen des geschlossenen Kreislaufes 12 zur ef¬fizienten Rückgewinnung der Wärmeenergie des Produktgases 5 für die Vorpyrolyse des Rohma¬terials 2 genützt werden. Die Vorpyrolyse in der Zuführeinrichtung 6 findet bei Temperaturenzwischen 200°C und 600°C statt.As can be seen from FIG. 1, the preheater device 8 has a heat absorption unit 9 connected to the discharge device 7 for absorbing heat energy from the product gas 5 and a heat delivery unit 10 connected to the supply device 6 for delivering heat energy to the raw material 2 in the supply device 6. The heat receiving unit 9 is connected to the heat dissipation unit 10 via conduits 11, 11 '. The heat receiving unit 9 and the heat emitting unit 10 are formed as a heat exchanger. The lines 11, 1Γ form a closed circuit 12, in which a heat exchange medium 12 'is guided in a circle. For this purpose, a pump (not shown) may be provided. Alternatively, the closed loop 12 may operate on the natural circulation principle. As Wärmeaustauschme¬dium 12 'may be provided water. In the heat absorption unit 9, the heat exchange medium 12 'is at least partially vaporized by heat exchange with the product gas 5, the heat exchange medium 12' being conducted via line 11 to the heat output unit 10. By heat exchange with the raw material 2, the heat exchange medium in the heat releasing unit 10 is at least partially condensed, thereby freeing the condensation heat received from the raw material 2. In this case, the heat exchange medium 12 'is guided in the heat-dissipating unit 10 of the preheater 8 in countercurrent to the raw material 5. Subsequently, the heat exchange medium 12 'is returned to the heat receiving unit 9 via the line 11'. Accordingly, the phase transition between the gaseous and the liquid state when passing through the closed circuit 12 can be utilized for the efficient recovery of the heat energy of the product gas 5 for the pre-pyrolysis of the raw material 2. The pre-pyrolysis in the feeder 6 takes place at temperatures between 200 ° C and 600 ° C.

Wie aus Fig 1 schematisch ersichtlich, weist die Zuführeinrichtung 6 eine Fördereinrichtung 6'zum Fördern des Rohmaterials 2 in Richtung der Pyrolyseeinheit 3 auf, welche in der gezeigtenAusführung durch eine Förderschnecke gebildet ist. Die Förderschnecke ist mit der Wärmeabga¬beeinheit 10 der Vorwärmereinrichtung 8 derart gekoppelt, dass ein Wärmeaustausch zwischendem Wärmeaustauschmedium und dem Rohmaterial 2 erfolgen kann.As can be seen schematically from Fig. 1, the feeder 6 has a conveyor 6 'for conveying the raw material 2 in the direction of the pyrolysis unit 3, which in the embodiment shown is formed by a screw conveyor. The screw conveyor is coupled to the heat output unit 10 of the preheater 8 such that heat exchange can occur between the heat exchange medium and the raw material 2.

Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, ist der Reaktionsraum 4 der Pyrolyseeinheit 3 mit einer Sauer¬stoffzufuhr 17 verbunden, mit welcher eine Teiloxidation des Rohmaterials 2 in der Pyrolyseein¬heit 3 bewirkt wird. Die Sauerstoffzuführ dient der Energiezufuhr, um Verluste auszugleichen.As is further apparent from FIG. 1, the reaction space 4 of the pyrolysis unit 3 is connected to an oxygen feed 17, with which partial oxidation of the raw material 2 in the pyrolysis unit 3 is effected. The oxygen supply is the energy supply to compensate for losses.

Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, weist die Vorrichtung 1 zudem eine Dampfzufuhr 13 zum Ein¬leiten eines Vergasungsmittels 13' im dampfförmigen Zustand, insbesondere Wasserdampf, inden Reaktionsraum 4 der Pyrolyseeinheit 3 auf. Die Dampfzufuhr 13 ist mit einer Zuleitung 14für das Vergasungsmittel 13' im flüssigen Zustand verbunden. Die Zuleitung 14 für das Verga¬sungsmittel 13' weist einen ersten Wärmetauscher 15, welcher in Strömungsrichtung des Pro¬duktgases 5 gesehen nach der Wärmeaufnahmeeinheit 9 der Vorwärmereinrichtung 8 angeordnetist, und einen zweiten Wärmetauscher 16, welcher in Strömungsrichtung des Produktgases 5 ge¬sehen vor der Wärmeaufnahmeeinheit 9 der Vorwärmereinrichtung 8 angeordnet ist, auf. Der ers¬te Wärmetauscher 15 ist hierbei als Verdampfer zum Verdampfen des Vergasungsmittels 13' undder zweite Wärmetauscher 16 als Überhitzer zum Überhitzen des Vergasungsmittels 13' imdampfförmigen Zustand ausgebildet. Das Vergasungsmittel 13' wird daher als überhitzter Dampfmit einer Temperatur Tueh von beispielsweise ca. 600°C in den Reaktionsraum 4 der Pyrolyseein¬heit 3 eingebracht.As can also be seen from FIG. 1, the device 1 also has a steam feed 13 for introducing a gasification agent 13 'in the vaporous state, in particular steam, into the reaction space 4 of the pyrolysis unit 3. The steam supply 13 is connected to a supply line 14 for the gasification agent 13 'in the liquid state. The supply line 14 for the Verga¬sungsmittel 13 'has a first heat exchanger 15, which is arranged in the flow direction of the Pro¬duktgases 5 after the heat receiving unit 9 of the preheater 8, and a second heat exchanger 16, which in the flow direction of the product gas 5 ge seen the heat receiving unit 9 of the preheater 8 is arranged on. The first heat exchanger 15 is in this case designed as an evaporator for evaporating the gasification agent 13 'and the second heat exchanger 16 as a superheater for overheating the gasification agent 13' in the vapor-vapor state. The gasification agent 13 'is therefore introduced into the reaction space 4 of the pyrolysis unit 3 as a superheated steam having a temperature Tueh of, for example, approximately 600 ° C.

Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, verlässt das Produktgas 5 die Pyrolyseeinheit 3 mit einer Tem¬peratur Tgas-i von beispielsweise ca. 1400°C, bevor das Produktgas 5 in dem zweiten Wärmetau¬scher 16 einen Teil seiner Wärmeenergie an das Vergasungsmittel 13’ abgibt. Anschließend wirddas Produktgas 5 mit einer Temperatur Tgas-2 von beispielsweise ca. 1000°C in die Wärmeauf¬nahmeeinheit 9 der Vorwärmereinrichtung 8 geführt, in welcher das Produktgas 5 einen weiterenTeil seiner Wärmeenergie an das Wärmeaustauschmedium 12' innerhalb des geschlossenenKreislaufes 12 abgibt. Das Produktgas 5 verlässt die Wärmeaufnahmeeinheit 9 mit einer Tempe- ratur Tgas_3 von beispielsweise ca. 500°C. Anschließend wird das Produktgas 5 in den erstenWärmetauscher 15 geführt, mit welchem das Vergasungsmittel 13' verdampft wird.As can be further seen from FIG. 1, the product gas 5 leaves the pyrolysis unit 3 with a temperature Tgas-i of, for example, approximately 1400 ° C., before the product gas 5 in the second heat exchanger 16 transfers part of its heat energy to the gasification means 13 'surrenders. Subsequently, the product gas 5 at a temperature Tgas-2 of, for example, about 1000 ° C is fed into the heat receiving unit 9 of the preheater 8, in which the product gas 5 delivers a further portion of its heat energy to the heat exchange medium 12 'within the closed loop 12. The product gas 5 leaves the heat absorption unit 9 at a temperature Tgas_3 of, for example, approximately 500.degree. Subsequently, the product gas 5 is led into the first heat exchanger 15, with which the gasification agent 13 'is evaporated.

Wie aus Fig. 1 weiters schematisch ersichtlich, wird das Wärmeaustauschmedium 12' in dem ge¬schlossenen Kreislauf 12 mit einem Druck p;c geführt, welcher im stationären Betriebszustandhöher als ein Druck pmf im Hauptstrom (Strömung des Rohmaterials 2 durch die Zufähreinrich¬tung, Strömung des Produktgases 5, Strömung des Vergasungsmittels 13') ist. Nur beim Anfahr¬vorgang, wenn im Sekundärkreislauf ein Teilvakuum herrschen kann, während im HauptstromNormaldruck vorliegt, kann der Druck p;c im Kreislauf 12 auch kleiner sein als der Druck p^ imPrimärkreislauf. Insbesondere beträgt der Druck des Wärmeaustauschmediums in dem geschlos¬senen Kreislauf 12 zwischen 15 und 100 bar. Bei jedem Wärmeaustauschmedium ist der Druckhierbei stets an die Siedetemperatur gekoppelt. Bei Verwendung von Wasser als Wärmeaus¬tauschmedium ergibt sich für eine Temperatur von 270°C ein Druck von etwa 55 bar. Der tat¬sächliche Betriebspunkt ist ein Kompromiss zwischen dem apparativen Aufwand für den Wär¬meübergang und der Druckfestigkeit, wobei die Erfordernisse der chemischen Reaktionen imPrimärstrom zu berücksichtigen sind.As can also be seen schematically from FIG. 1, the heat exchange medium 12 'in the closed circuit 12 is guided at a pressure p; c which, in the stationary operating state, is higher than a pressure pmf in the main flow (flow of the raw material 2 through the feed device, FIG. Flow of the product gas 5, flow of the gasification agent 13 ') is. Only during the start-up process, when a partial vacuum can prevail in the secondary circuit, while normal pressure prevails in the mainstream, the pressure p; c in the circuit 12 can also be smaller than the pressure p 1 in the primary circuit. In particular, the pressure of the heat exchange medium in the closed circuit 12 is between 15 and 100 bar. For each heat exchange medium, the pressure is always coupled to the boiling temperature. When using water as Wärmeaus¬¬ exchange medium results for a temperature of 270 ° C, a pressure of about 55 bar. The actual operating point is a compromise between the equipment expenditure for the heat transfer and the pressure resistance, whereby the requirements of the chemical reactions in the primary flow have to be considered.

Claims (19)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung (1) zur Vergasung eines Rohmaterials (2), mit einer Pyrolyseeinheit (3), welcheeinen Reaktionsraum (4) zur Umsetzung des Rohmaterials (2) in ein Produktgas (5) aufweist, miteiner Zuführeinrichtung (6), mit welcher das Rohmaterial (2) in die Pyrolyseeinheit (3) zuführbarist, mit einer Abführeinrichtung (7), mit welcher das Produktgas (5) aus der Pyrolyseeinheit (3)abführbar ist, und mit einer Vorwärmereinrichtung (8) zum Vorwärmen des Rohmaterials (2) inder Zuführeinrichtung (6) mit Wärmeenergie des Produktgases (5), dadurch gekennzeichnet, dassdie Vorwärmereinrichtung (8) eine mit der Abführeinrichtung (7) verbundene Wärmeaufhahme-einheit (9) zur Aufnahme von Wärmeenergie aus dem Produktgas (5) und eine mit der Zuführein¬richtung (6) verbundene Wärmeabgabeeinheit (10) zur Abgabe von Wärmeenergie an das Roh¬material (2) in der Zuführeinrichtung (6) aufweist, wobei zwischen der Wärmeaufnahmeeinheit(9) und der Wärmeabgabeeinheit (10) ein geschlossener Kreislauf (12) für ein Wärmeaustausch¬medium (12') derart gebildet ist, dass das Wärmeaustauschmedium (12') in der Wärmeaufnahme¬einheit (9) durch Wärmeaustausch mit dem Produktgas (5) zumindest teilweise verdampft wirdund das Wärmeaustauschmedium (12') in der Wärmeabgabeeinheit (10) durch Wärmeaustauschmit dem Rohmaterial (2) zumindest teilweise kondensiert wird.Claims 1. An apparatus (1) for gasifying a raw material (2), comprising a pyrolysis unit (3) having a reaction space (4) for converting the raw material (2) into a product gas (5), with a feeder (6) in which the raw material (2) can be fed into the pyrolysis unit (3), with a discharge device (7) with which the product gas (5) can be discharged from the pyrolysis unit (3), and with a preheating device (8) for preheating the raw material (2 in the feed device (6) with heat energy of the product gas (5), characterized in that the preheater device (8) has a heat receiving unit (9) connected to the discharge device (7) for absorbing heat energy from the product gas (5) and one with the Feed device (6) connected to the heat dissipation unit (10) for delivering heat energy to the Roh¬material (2) in the feeder (6), wherein between the heat receiving unit (9) and the heat emitting unit (10) e in a closed circuit (12) for a heat exchange medium (12 ') is formed such that the heat exchange medium (12') in the Wärmeaufnahme¬ unit (9) by heat exchange with the product gas (5) is at least partially evaporated and the heat exchange medium (12 ') in the heat-dissipating unit (10) is at least partially condensed by heat exchange with the raw material (2). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (6) mittelsder Vorwärmereinrichtung (8) als Vorpyrolysestufe ausgebildet ist, in welcher das Rohmaterial(2) im Wärmeaustausch mit dem Wärmeaustauschmedium (12') einer Vorpyrolyse, insbesonderebei einer Temperatur zwischen 200°C und 600°C, vorzugsweise zwischen 250°C und 450°C, un¬terzogen wird.Apparatus according to claim 1, characterized in that the feed means (6) is formed by means of the preheater means (8) as a prepyrolysis stage in which the raw material (2) undergoes heat exchange with the heat exchange medium (12 ') for a pre-pyrolysis, in particular at a temperature between 200 ° C and 600 ° C, preferably between 250 ° C and 450 ° C, un¬terzogen. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeaustauschme¬dium (12’) in der Wärmeabgabeeinheit (10) der Vorwärmereinrichtung (8) im Gegenstrom zumRohmaterial (2) führbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the Wärmeaustauschme¬dium (12 ') in the heat-emitting unit (10) of the preheater device (8) in countercurrent to the raw material (2) is feasible. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführein¬richtung (6) eine Fördereinrichtung (6'), insbesondere eine Förderschnecke, aufweist, welche mitder Wärmeabgabeeinheit (10) der Vorwärmereinrichtung (8) gekoppelt ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Zuführein¬richtung (6) comprises a conveyor (6 '), in particular a screw conveyor, which is coupled to the heat-emitting unit (10) of the preheater device (8). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktions¬raum (4) der Pyrolyseeinheit (3) mit einer Sauerstoffzufuhr (17) verbunden ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reaction space (4) of the pyrolysis unit (3) with an oxygen supply (17) is connected. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dampfzu¬fuhr (13) zum Einleiten eines Vergasungsmittels (13') im dampfförmigen Zustand, insbesondereWasserdampf, in den Reaktionsraum (4) der Pyrolyseeinheit (3) vorgesehen ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a Dampfzu¬fuhr (13) for introducing a gasification agent (13 ') in the vapor state, in particular water vapor, in the reaction space (4) of the pyrolysis unit (3) is provided. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzufuhr (13) mit einerZuleitung (14) für das Vergasungsmittel (13') im flüssigen Zustand verbunden ist, wobei die Zu¬leitung (14) zumindest einen Wärmetauscher (15, 16) zum Verdampfen des Vergasungsmittels(13’) aufweist.7. The device according to claim 6, characterized in that the steam supply (13) with a supply line (14) for the gasification agent (13 ') is connected in the liquid state, wherein the Zuleitleitung (14) at least one heat exchanger (15, 16) for vaporizing the gasification agent (13 '). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Wärmetau¬scher (15, 16) zur Rückgewinnung von Wärme des Produktgases (5) mit der Abführeinrichtung(7) verbunden ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the at least one Wärmetau¬scher (15, 16) for recovering heat of the product gas (5) with the discharge device (7) is connected. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (14) für das Verga¬sungsmittel (13') einen ersten (15) bzw. zweiten Wärmetauscher (16) in Strömungsrichtung desProduktgases (5) gesehen nach bzw. vor der Wärmeaufnahmeeinheit (9) der Vorwärmereinrich-tung (8) aufweist.9. The device according to claim 8, characterized in that the supply line (14) for the Verga¬sungsmittel (13 ') a first (15) and second heat exchanger (16) in the flow direction of the product gas (5) seen before or before the heat receiving unit (9) of the preheating device (8). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (15)als Verdampfer zum Verdampfen des Vergasungsmittels (13') und der zweite Wärmetauscher(16) als Überhitzer zum Überhitzen des Vergasungsmittels (13') im dampfförmigen Zustand aus¬gebildet ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the first heat exchanger (15) as an evaporator for vaporizing the gasification agent (13 ') and the second heat exchanger (16) as a superheater for overheating of the gasification agent (13') aus¬gebildet in the vapor state is. 11. Verfahren zur Vergasung eines Rohmaterials, wobei das Rohmaterial (2) in einen Reaktions¬raum (4) einer Pyrolyseeinheit (3) zugeführt wird, wobei das Rohmaterial (2) in der Pyrolyseein¬heit (3) in ein Produktgas (5) umgesetzt wird, wobei das Produktgas (5) aus der Pyrolyseeinheit(3) abgeführt wird, wobei das zugeführte Rohmaterial (2) mit Wärmeenergie des Produktgases(5) vorgewärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeenergie des Produktgases (5) von ei¬nem Wärmeaustauschmedium (12’) aufgenommen und anschließend an das Rohmaterial (2) ab¬gegeben wird, wobei das Wärmeaustauschmedium (12’) zwischen der Wärmeaufnahme und derWärmeabgabe in einem geschlossenen Kreislauf (12) geführt wird, wobei das Wärmeaustausch¬medium (12’) durch Wärmeaustausch mit dem Produktgas (5) zumindest teilweise verdampft unddurch Wärmeaustausch mit dem Rohmaterial (2) zumindest teilweise kondensiert wird.11. A process for the gasification of a raw material, wherein the raw material (2) is fed into a reaction space (4) of a pyrolysis unit (3), wherein the raw material (2) in the pyrolysis unit (3) is transformed into a product gas (5). is reacted, wherein the product gas (5) is discharged from the pyrolysis unit (3), wherein the supplied raw material (2) is preheated with heat energy of the product gas (5), characterized in that heat energy of the product gas (5) of ei¬nem heat exchange medium (12 ') is received and then discharged to the raw material (2), wherein the heat exchange medium (12') is guided between the heat absorption and the heat release in a closed circuit (12), wherein the heat exchange medium (12 ') Heat exchange with the product gas (5) is at least partially vaporized and at least partially condensed by heat exchange with the raw material (2). 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial (2) durch Wär¬meaustausch mit dem Wärmeaustauschmedium (12') einer Vorpyrolyse, insbesondere bei einerTemperatur zwischen 200°C und 600°C, vorzugsweise zwischen 250°C und 450°C, unterzogenwird.12. The method according to claim 11, characterized in that the raw material (2) by heat exchange with the heat exchange medium (12 ') of a pre-pyrolysis, in particular at a temperature between 200 ° C and 600 ° C, preferably between 250 ° C and 450 ° C is subjected. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeaustauschme¬dium (12') im Gegenstrom zum Rohmaterial (2) geführt wird.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the Wärmeaustauschme¬dium (12 ') in countercurrent to the raw material (2) is guided. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Wärmeaustauschmediums (12') in dem geschlossenen Kreislauf (12) höher als der Druck desProduktgases (5) ist.14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the pressure of the heat exchange medium (12 ') in the closed circuit (12) is higher than the pressure of the product gas (5). 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck desWärmeaustauschmediums (12') in dem geschlossenen Kreislauf (12) zwischen 15 und 100 barbeträgt.A method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the pressure of the heat exchange medium (12 ') in the closed circuit (12) is between 15 and 100. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reakti¬onsraum (4) der Pyrolyseeinheit (3) ein Vergasungsmittel (13') im dampfförmigen Zustand, ins¬besondere Wasserdampf, zugeführt wird.16. The method according to any one of claims 11 to 15, characterized in that the Reakti¬onsraum (4) of the pyrolysis unit (3), a gasification agent (13 ') in the vapor state, in particular steam, is supplied. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck desdampfförmigen Vergasungsmittels (13’) im Wesentlichen zwischen 5 bar und 30 bar, beträgt.17. The method according to any one of claims 11 to 16, characterized in that the pressure of the vapor-gasification means (13 ') is substantially between 5 bar and 30 bar. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Rohmateri¬al (2) feste Biomasse, insbesondere Holz, Gras, beispielsweise Stroh, oder organischer Abfall,vorgesehen ist.18. The method according to any one of claims 11 to 18, characterized in that is provided as Rohmateri¬al (2) solid biomass, especially wood, grass, such as straw, or organic waste. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial (2) im feuchtenZustand zugeführt und durch Wärmeaustausch mit dem Wärmeaustauschmedium (12') getrocknetwird.A method according to claim 18, characterized in that the raw material (2) is supplied in the wet state and dried by heat exchange with the heat exchange medium (12 ').
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US20070000175A1 (en) * 2005-06-28 2007-01-04 Haldor Topsoe A/S Compact reforming reactor
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