AT516178A4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Synthesegas aus kohlenstoffhaltigen Abfallstoffen - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Erzeugung von Synthesegas aus kohlenstoffhaltigen Abfallstoffen werden die kohlenstoffhaltigen Abfallstoffe einer Reaktionskammer (5) aufgegeben, in der die Abfallstoffe, ggf. unter externer Energiezufuhr, einer Pyrolyse bei Temperaturen von 600 - 1.300°C unterworfen werden, wobei das entstehende Synthesegas und die festen Reststoffe aus der Reaktionskammer (5) ausgetragen werden. Danach werden die festen Reststoffe und/oder das Synthesegas zur weiteren Um- bzw. Zersetzung einem Plasma ausgesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtungzur Erzeugung von Synthesegas aus kohlenstoffhaltigenAbfallstoffen, bei welchem die kohlenstoffhaltigenAbfallstoffe einer Reaktionskammer aufgegeben werden, inder die Abfallstoffe, ggf. unter externer Energiezufuhr,einer Pyrolyse bei Temperaturen von 600 - 1.300°Cunterworfen werden, wobei das entstehende Synthesegas unddie festen Reststoffe aus der Reaktionskammer ausgetragenwerden.

Verfahren zur pyrolytischen Aufbereitung von Biomasse undindustriellen Abfällen zur Erzeugung von Synthesegas wurdenin unterschiedlicher Ausbildung bereits vorgeschlagen.Dadurch, dass bei solchen Verfahren keine Verbrennung,sondern, eine Pyrolyse bei anoxischen Bedingungendurchgeführt wird, wird sichergestellt, dass dasentstehende Gas einen möglichst geringen Anteil an CO2aufweist. Die bei solchen Verfahren entstehenden Pyrolyse-bzw. Synthesegase können nach dem Austragen verbrannt,insbesondere als Motorgas in einem Gasmotor verwendetwerden, als Synthesegase für die chemische Industrie oderin der metallerzeugenden Industrie Verwendung finden,verflüssigt werden, für Gasturbinen oder alsErdgassubstitution verwendet werden. Im Falle derErdgassubstitution besteht das Synthesegas hauptsächlichaus CH4.

Unter anoxischen Bedingungen werden hier Bedingungenverstanden, bei welchen freier Sauerstoff nicht zugefügtwird. Anoxische Bedingungen zeichnen sich somit dadurchaus, dass heiße Luft oder Sauerstoff nicht in den Reaktorgelangt, in welchem die Vergasung vorgenommen wird.Demgegenüber können naturgemäß aber Sauerstoffverbindungen, wie beispielsweise Wasserdampf oder CO2 durchaus in einemderartigen Vergasungsverfahren umgesetzt werden, wobei imFalle von C02 in Anwesenheit von Kohlenstoff beientsprechend hohen Temperaturen das Gleichgewichtquantitativ auf der Seite von Kohlenmonoxid und beiEindüsen von Wasser auf der Seite von Synthesegas, nämlichKohlenmonoxid und Wasserstoff, liegt.

Die vorliegende Erfindung umfasst sowohl autothermeHochtemperaturvergasungsverfahren, bei welchen die Pyrolyseunabhängig von äußerer Wärmezufuhr ist, weil die glühendenAbfallstoffe die Energie zur Vergasung liefern, als auchallotherme Vergasungsprozesse, bei denen eine externeEnergiezufuhr erforderlich ist. Nachteilig bei autothermenVergasungsprozessen ist, dass hohe Anforderungen an denHeizwert der eingesetzten Abfallstoffe gestellt werden. DieErfindung geht von einem Pyrolyseverfahren aus, bei dem diethermische Zersetzung der Einsatzstoffe bei Temperaturenvon 600 - 1.300 °C stattfindet. Solche Temperaturen sindbei allothermen Vergasungsverfahren durch Verteuerung vonPrimärenergieträgern in der Reaktionskammer oder durch eineexterne Wärmeeinbringung, wie z.B. durch eine elektrischeBeheizung der Reaktionskammer erzielbar.

Als Einsatzmaterial für Vergasungsprozesse wurden unteranderem Biomasse und verschiedene kohlenstoffhältigeAbfallstoffe, wie z.B. kontaminierte Böden, Klärschlamme,Zelluloseschlämme, Filterrückstände und dgl. ,vorgeschlagen.

Abhängig vom Einsatzmaterial kann das Synthesegas beiherkömmlichen Vergasungsprozessen noch unerwünschteSubstanzen, wie z.B. giftige Substanzen (z.B. Teere,

Dioxine, Furane) und/oder mineralische Stoffe enthalten.

Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Vergasungsprozesse ist,dass die festen Reststoffe in der Regel noch Kohlenstoffenthalten, der nicht umgesetzt wurde.

Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, einVerfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Artdahingehend weiterzubilden, dass die oben genanntenNachteile zumindest teilweise vermieden werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einemVerfahren der eingangs genannten Art vor, dass die festenReststoffe und/oder das Synthesegas zur weiteren Um- bzw.Zersetzung einem Plasma ausgesetzt werden. Dadurch, dassein Plasma zum Einsatz gelangt, kann der in den festenReststoffen enthaltene Restkohlenstoff zu CO umgesetztwerden, sodass der Brennwert des erhaltenen Synthesegaseserhöht werden kann. Weiters können dadurch die imSynthesegas ggf. enthaltenden mineralischen Bestandteileverglast und als Schlacke ausgetragen werden. In derSchlacke können ggf. vorhandene Schwermetalle und andereStoffe wie z.B. Schwefel gebunden werden. Schließlichgelingt es durch die Verwendung von Plasma, die imSynthesegas ggf. enthaltenen unerwünschten Substanzenaufzucracken, sodass ein von Schadstoffen befreitesSynthesegas zur Verfügung gestellt werden kann.

Obwohl die Verwendung von Plasma zur thermischen Zersetzungvon Abfallstoffen grundsätzlich bereits bekannt ist, findetes in der Praxis kaum Verwendung, weil seine Herstellungäußert energieintensiv ist und weil der erzielbareMaterialdurchsatz sehr gering ist. Dadurch, dasserfindungsgemäß nun eine zweistufige Vergasung stattfindet, nämlich eine herkömmliche pyrolytische Zersetzung beiTemperaturen von 600 - 1.300°C in einer ersten Stufe undeine thermische Zersetzung mittels Plasma bei im Vergleichzur ersten Stufe wesentlich höheren Temperaturen in einerzweiten Stufe, kann in jeder Stufe der Vorteil desjeweiligen Vergasungsverfahrens optimal genutzt werden. Inder ersten Stufe wird der Vorteil des hohen Durchsatzes desthermischen Zersetzungsvorganges genutzt, sodass in derzweiten Stufe nur mehr ein geringer Anteil derZersetzungsarbeit geleistet werden muss. In der zweitenStufe wiederum wird der Vorteil genutzt, dass mit demPlasmaverfahren der Restkohlenstoff der festen Bestandteileumgesetzt und die unerwünschten Substanzen aus demSynthesegas entfernt werden können, wobei der Nachteil desgeringen Durchsatzes nicht mehr ins Gewicht fällt.

Wie bereits erwähnt, entstehen im Rahmen der in der zweitenStufe vorgesehenen Plasmavergasung Temperaturen, diedeutlich höher sind als in der ersten Stufe. Bevorzugt wirdhierbei so vorgegangen, dass die festen Reststoffe und ggf.das Synthesegas in der Reaktionszone des Plasmas aufmindestens 1.500 °C, bevorzugt mindestens 2.400°C,bevorzugt mindestens 4.000°C gebracht werden. Dabei könnenin der Reaktionszone Temperaturen von bis zu 15.000°Cvorherrschen. Die organischen Bestandteile der aus derersten Stufe verbliebenen Reststoffe, insbesondere derRestkohlenstoff, werden dadurch vollständig umgesetzt undmineralische und metallische Bestandteile der aus derersten Stufe verbliebenen Reststoffe versintern zu einerglasartigen Asche.

Das Plasma wird vorzugsweise durch Anwendungelektrostatischer Felder erzeugt. Insbesondere wird hierbei so vorgegangen, dass zwischen zwei Elektroden eineausreichend hohe elektrische Gleichspannung angelegt wird,wobei eine geeignete Kombination von Spannung,Elektrodenabstand und Gasdruck einen Überschlag und dasZünden einer Entladung zwischen den Elektroden bewirkt.Zwischen den Elektroden lässt man ein Gas durchströmen, daszu einem Plasma ionisiert wird. Beim Auftreffen des Plasmasauf die Einsatzstoffe kommt es zur Rekombination derionisierten Atome und damit zu einem erheblichenTemperaturanstieg, durch den auch reaktionsträgeVerbindungen die für eine vollständige Umsetzung notwendigeAktivierungsenergie erhalten.

Als Plasmagas kann hierbei Luft, 02, H20, C02 od. dgl. zumEinsatz gelangen.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung einesPlasmainjektors, der zur Herstellung eines freitragendenPlasmas geeignet ist. Ein solcher Plasmainjektor zeichnetsich dadurch aus, dass er ohne Gegenelektrode auskommt.Beispielhaft wird auf die AT 507629 Al verwiesen.

In der ersten Stufe erfolgt die thermische Zersetzung derAbfallstoffe in der Reaktionskämmer bevorzugt so, dass dieReaktionskammer einen ersten Abschnitt und einen mit diesemverbundenen zweiten Abschnitt umfasst, wobei dieAbfallstoffe den ersten Abschnitt unter anoxischenBedingungen durchlaufen und dort pyrolysiert werden, danachin den zweiten Abschnitt verbracht werden und dass in denzweiten Abschnitt unterstöchiometrisch Sauerstoff,Wasserdampf und/oder C02 eingebracht wird, um eine Umsetzungdes Restkohlenstoffs zu CO bzw. CH4 zu gewährleisten. Dieeigentliche Pyrolyse, d.h. die thermische Zersetzung unter

Sauerstoffabschluss, erfolgt somit lediglich in demgenannten ersten Abschnitt, wohingegen im zweiten Abschnitteine unterstöchiometrische Sauerstoff-, CO2- und/oderWasserdampfeinbringung erfolgt. Im ersten Abschnitt bewirktdie Pyrolyse eine Aufspaltung des in den Abfallstoffenenthaltenen Wasseranteils in O2 und H2. Der 02-Anteilreagiert mit einem Teil des in den Abfallstoffenenthaltenen Kohlenstoffs zu CO. Im zweiten Abschnittbewirkt das unterstöchiometrische Zublasen von 02 eineUmsetzung des in den Abfallstoffen noch verbleibendenRestkohlenstoffs in CO. Wenn alternativ oder zusätzlichHeißdampf eingeblasen wird, wird der Restkohlenstoff in COund CH4 umgesetzt. Wenn CO2 eingeblasen wird, erfolgt eineAufspaltung in CO und 0, wobei der freie Sauerstoff mit demRestkohlenstoff der Abfallstoffe zu CO oxidiert (CO2 + C ->2C0) .

Die Einbringung der für die thermische Zersetzung derAbfallstoffe erforderlichen Energie erfolgt bevorzugtdadurch, dass die Reaktionskämmer eine beheizbareFördereinrichtung, insbesondere einen Schneckenförderer,umfasst, mit welcher die Abfallstoffe in derReaktionskammer, insbesondere durch diese, transportiertwerden. Die Fördereinrichtung ist somit sowohl für denTransport der Einsatzstoffe als auch für dieWärmeeinbringung verantwortlich.

Eine besonders bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass dererste Abschnitt und ggf. der zweite Abschnitt derReaktionskämmer von der beheizbaren Fördereinrichtung,insbesondere dem Schneckenförderer, gebildet ist. Im Falleeines Schneckenförderers ist der Reaktionsraum somitzylindrisch ausgebildet, wobei der Zylinder in axialer

Richtung von der Förderschnecke durchsetzt wird. DieFörderschnecke stellt einen kontinuierlichen Transport undgleichzeitig eine ständige Umwälzung des Einsatzmaterialssicher. Wenn die Förderschnecke selbst beheizt ist, wirddadurch auch die ständige Erneuerung des mit der beheiztenFläche in Kontakt stehenden Materials bewirkt.

Mit Vorteil ist hierbei vorgesehen, dass dieFördereinrichtung elektrisch beheizt wird, insbesondereinduktiv, konduktiv oder kapazitiv. Bei einer solchenBeheizung kann die Atmosphäre im ersten Abschnitt derReaktionskämmer zuverlässig anoxisch gehalten werden.

Die Beheizung der Fördereinrichtung muss sich nicht überdie gesamte Länge der Fördereinrichtung erstrecken, sondernkann auch lediglich einen Teilbereich betreffen.Insbesondere kann die Beheizung auf den ersten Abschnittder Reaktionskammer beschränkt sein, in dem die Pyrolysevorgenommen wird. Im darauffolgenden zweiten Abschnitt kannunter Umständen auf Grund der ggf. ablaufenden exothermenOxidationsreaktionen auf eine Beheizung verzichtet werden.

Besonders von Vorteil ist die induktive Beheizung derFördereinrichtung, weil hierdurch eine kontaktloseEnergieübertragung in einfacher Weise gelingt. Dieinduktive Beheizung ist nicht nur im Falle einesSchneckenförderers, sondern auch bei anders ausgebildetenFördereinrichtungen mit metallischen Mitnehmerelementen vonVorteil, weil die Energie unmittelbar in jene Elemente derFördereinrichtung eingebracht werden kann, die mit demEinsatzmaterial in Kontakt steht, sodass eine effizienteWärmeübertragung erfolgen kann.

Die kontaktlose Wärmeeinbringung kann aber auch unabhängigvon der Fördereinrichtung realisiert sein. So ist esbeispielsweise denkbar, dass in der Reaktionskammer eininduktiv beheiztes Bett aus zur induktiven Kopplunganregbaren Elementen, insbesondere Stahlkugeln angeordnetist. Die induktive Beheizung durch stückige Elemente, wiebeispielsweise Stahlkugeln, welche an ein an der Außenseiteder Reaktionskammer angelegtes Induktionsfeld ankoppeln,gewährleistet eine besonders gleichmäßige Wärmeeinbringungin den gesamten Querschnitt der Reaktionskammer.

Die Verfahrensführung erfolgt bevorzugt so, dass dieAbfallstoffe im ersten Abschnitt der Reaktionskämmer aufeine Temperatur von 500-1.000°C erwärmt werden.

Im zweiten Abschnitt der Reaktionskämmer werden dieAbfallstoffe bevorzugt auf eine gegenüber dem erstenAbschnitt höhere Temperatur gebracht, insbesondere auf eineTemperatur von 800-1.200°C.

Sofern erforderlich oder erwünscht, kann im Rahmen derErfindung so vorgegangen werden, dass eine Teilmenge deshergestellten Synthesegases zur Erzielung derVergasungstemperatur in der Reaktionskammer verbrannt wird.Dadurch kann die Temperatur in der Reaktionskämmer erhöhtwerden.

Der Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabedient auch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Synthesegasaus kohlenstoffhaltigen Abfallstoffen umfassend einebeheizbare Reaktionskammer, um die kohlenstoffhaltigenAbfallstoffe unter externer Energiezufuhr einer Pyrolyse zuunterwerfen, mit wenigstens einer Austragsöffnung zum

Austragen des entstehenden Synthesegases und der festenReststoffe, die dadurch gekennzeichnet ist, dass diewenigstens eine Austragsöffnung mit einem Plasmareaktorverbunden ist, in dem die festen Reststoffe und/oder dasSynthesegas zur weiteren Um- bzw. Zersetzung mit einemPlasma beaufschlagbar sind. Die Vorrichtung istinsbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßenVerfahrens geeignet.

Der Umstand, dass die Reaktionskammer über eineAustragsöffnung mit dem Plasmareaktor verbunden ist,bedeutet nicht notwendigerweise, dass der Plasmareaktorräumlich von der Reaktionskammer getrennt ist bzw. vondieser gesondert ausgebildet ist. Es ist auch denkbar, dassder Plasmareaktor in einem eigenen Abschnitt derReaktionskämmer ausgebildet ist.

Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass dieReaktionskammer eine beheizbare Fördereinrichtung,insbesondere einen Schneckenförderer, umfasst, mit welcherdie Abfallstoffe in der Reaktionskammer, insbesondere durchdiese, transportierbar sind.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass dieReaktionskämmer einen ersten Abschnitt und einen mit diesemverbundenen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der ersteAbschnitt eine Pyrolysekammer ausbildet und in den zweitenAbschnitt wenigstens eine Leitung zum Einbringen vonSauerstoff und/oder Wasserdampf mündet.

Hierbei kann der erste Abschnitt und ggf. der zweiteAbschnitt der Reaktionskämmer von der beheizbarenFördereinrichtung, insbesondere einem Schneckenförderer, gebildet sein. Insbesondere schließt der zweite Abschnittunmittelbar an den ersten Abschnitt der Reaktionskammer an.

Mit Vorteil weist die Fördereinrichtung eine elektrischeBeheizung auf, insbesondere zum induktiven, konduktivenoder kapazitiven Beheizen der Fördereinrichtung.

Mit der vorliegenden Erfindung gelingt es, auch starkkontaminierte Abfallstoffe einer energetischen Verwertungzuzuführen. Insbesondere eignet sich die Erfindung zurVerwertung von Biomasse, Kunststoffabfällen, Abfällen ausder Papierindustrie (Zelluloseschlamm), Klärschlamm,Spitalsmüll, Abfällen aus der Pharmaindustrie,Apothekenabfall, kontaminierten Bahnschwellen, Abfällen ausder Erdöl-/Erdgasindustrie und dgl.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnungschematisch dargestellten Ausführungsbeispielen nähererläutert. In dieser zeigen Fig. 1 ein erstesAusführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig.2 eine abgewandelte Ausbildung und Fig. 3 eine weitereabgewandelte Ausbildung der Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt einen zylindrischen Reaktor 1 mit einertrichterförmigen Materialaufgabe 2. Die zylindrische Wanddes Reaktors 1 bildet gemeinsam mit einer koaxial zur Wandangeordneten Förderschnecke 3 eine Schneckenförderer aus,der das über die Materialaufgabe 2 aufgegebene Material inRichtung des Pfeils 4 durch die Reaktionskammer 5transportiert. Eine mit einer Stromquelle verbindbare Spule6 umgibt den Reaktormantel und bildet eine induktiveHeizung für die Förderschnecke 3 aus. Die Förderschneckeist daher aus einem zur induktiven Kopplung anregbaren

Material, insbesondere Stahl, gebildet. Der Reaktormantelhingegen besteht nicht aus einem zur induktiven Kopplunganregbaren Material.

In einem ersten Abschnitt 7 des Reaktors 1 ist dieReaktionskämmer 5 gegenüber der Umgebung im Wesentlichenluftdicht. In einem unmittelbar darauffolgenden zweitenAbschnitt 8 der Reaktors 1 mündet eine Zuführleitung 9 imInneren des Reaktors 1, über welche Reaktionsgase, wie z.B.Luft, O2, CO2 und/oder H2O eingebracht werden können. DieFörderschnecke 3 erstreckt sich hierbei sowohl durch denersten Abschnitt 7 als auch durch den zweiten Abschnitt 8des Reaktors 1. In dem der Materialaufgabe 2gegenüberliegenden Endbereich des Reaktors 1 mündet imBoden eine Abzugsleitung 10, über welche dieReaktionsprodukte aus dem Reaktor 1 ausgebracht und ineinen Plasmareaktor 11 eingebracht werden. Im Inneren desPlasmareaktors 11 ist eine Förderschnecke 12 angeordnet,mit welcher das über die Abzugsleitung 10 kommende Materialeinem Plasmainjektor 13 zugeführt wird. Im Bereich derReaktionszone des Plasmainjektors 13 ist ein nach obenführender Synthesegasabzug 14 sowie im Boden ein Asche-/Schlackeaustrag 15 vorgesehen.

Vereinfacht dargestellt läuft die Vergasung im Reaktor 1 inAnwesenheit des in den aufgegebenen Abfallstoffenenthaltenen Wasserdampfs nach der Gleichung CHxOy + (l-y)H20-> CO + (l+x/2-y)H2 und in Anwesenheit von Kohlendioxidgasnach der Gleichung CHxOy + (l-y)C02 -> (2-y)CO + (x/2)H2 ab.Diese Gleichungen sind allerdings eine grobe Vereinfachungder tatsächlich vorherrschenden Bedingungen, wobei hier imeinzelnen folgende Reaktionen von besonderer Bedeutungsind: Die Dampfvergasung nach der Gleichung C + H20 = CO + H2 ist naturgemäß überlagert von dem Boudouard-Gleichgewichtnach der Gleichung 2 CO = C + C02 sowie Nebenreaktionen, beiwelchen aus Kohlenstoff beispielsweise Methan nach derGleichung C + 2¾ = CH4 gebildet wird. Eine

Reformierreaktion verläuft nach der Gleichung CH4 + H20 = CO+ 3H2, wobei schließlich eine Verschiebung des C0/C02-Gleichgewichts auch mit Wasserdampf erzielt werden kann,wofür die nachfolgende Gleichung CO + H20 = C02 + H2charakteristisch ist. Bei Temperaturen unter 550° C sindGraphit, Methan, C02 und H20 thermodynamisch stabil. Erstbei wesentlich höheren Temperaturen lässt sich eine imWesentlichen einheitliche Phase aus H2 und CO erzielen.Temperaturen von 900-1.000°C und darüber, insbesondere bis1.300°C sind dabei bevorzugt.

Um den Energiebedarf für die im Reaktor 1 stattfindendeVergasung zu minimieren, kann die Temperatur im Reaktor 1aber bevorzugt auf ca. 1.000°C begrenzt werden, wobeihöhere Temperaturen (> 1.500°C) erst im nachfolgendenPlasmareaktor 11 eingestellt werden. Die höherenTemperaturen erhöhen die Umsatzrate und ermöglichen diethermische Zersetzung von allenfalls im Einsatzmaterialvorhandenen unerwünschten Substanzen, wie z.B. teerbildeneVerbindungen und toxische Substanzen, die erst in diesemTemperaturbereich sichergestellt ist.

In Fig. 2 ist eine gegenüber der Fig. 1 abgewandelteAusbildung gezeigt, wobei für gleiche bzw. entsprechendeTeile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden wie inFig. 1. Im Unterschied zur Ausbildung gemäß Fig. 1 ist derPlasmareaktor 11 nicht als baulich getrennte Einheitrealisiert, sondern ist in einem Endabschnitt derReaktionskämmer 5 ausgebildet. Andernfalls entspricht die

Ausbildung im Wesentlichen der Ausführung gemäß Fig. 1,wobei der Antrieb der Schnecke 3 des Schneckenförderers mit 16 bezeichnet ist. Der Materialeinlass und der Austrag derfesten Reststoffe erfolgt jeweils über eine Zellradschleuse 17 bzw. 18. Schließlich erstreckt sich die Induktionsspule6 bei der Ausführung gemäß Fig. 2 nur über den erstenAbschnitt 7 der Reaktionskammer 5. Die Induktionsspule 6ist hierbei nicht an der Außenseite der Reaktors 1angeordnet, sondern an der Innenwand.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist die Reaktionskämmer 1samt integriertem Plasmareaktor 11 als stehenderFallreaktor mit im Bodenbereich angeordnetem Drehrost 19ausgebildet (Drehrostreaktor). Das Einsatzmaterial wirdüber die Materialaufgabe 2 mit einer gasdichtenZellradschleuse 17 aufgegeben und wird auf Grund derSchwerkraftwirkung im sich nach unten hin erweiterndenReaktor nach unten bewegt. Dabei werden die Reaktorwandsowie das Material induktiv erwärmt, wobei dieInduktionsspule wiederum mit 6 bezeichnet ist. Im unterenDrittel des Reaktors mündet eine Einblasvorrichtung 9 imReaktor, mit welcher Reaktionsgase, wie z.B. 02, Wasserdampfund/oder C02 in den zweiten Abschnitt 8 des Reaktorseingebracht werden. Im unteren Abschnitt ist einPlasmainjektor 13 angeordnet, sodass im unteren Bereich desReaktors, d.h. unmittelbar oberhalb des Drehrosts 19 einPlasmareaktor 11 ausgebildet wird. Das durch den Drehrost19 fallenden festen Reststoffe werden über einen mit einemSchneckenförderer 21 versehenen Asche-/Schlackeaustrag 15ausgetragen. Das Synthesegas wird nach oben über dieLeitung 14 ausgetragen.

Der Füllstand des Reaktors 1 kann mit Hilfe vonFüllstandsmessern 20 erfasst werden, wobei die Messwerteder Füllstandsmesser 20 einer Steuereinrichtung (nichtgezeigt) zugeführt sind, mit welcher der Materialeintrag inAbhängigkeit vom Füllstand gesteuert wird.

Claims (16)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas auskohlenstoffhaltigen Abfallstoffen, bei welchem diekohlenstoffhaltigen Abfallstoffe einer Reaktionskammeraufgegeben werden, in der die Abfallstoffe, ggf. unterexterner Energiezufuhr, einer Pyrolyse bei Temperaturen von600 - 1.300°C unterworfen werden, wobei das entstehendeSynthesegas und die festen Reststoffe aus der Reaktionskämmer ausgetragen werden, dadurch gekennzeichnet,dass die festen Reststoffe und/oder das Synthesegas zurweiteren Um- bzw. Zersetzung einem Plasma ausgesetztwerden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Reaktionskammer einen ersten Abschnitt und einenmit diesem verbundenen zweiten Abschnitt umfasst, wobei dieAbfallstoffe den ersten Abschnitt unter anoxischenBedingungen durchlaufen und dort pyrolysiert werden, danachin den zweiten Abschnitt verbracht werden und dass in denzweiten Abschnitt unterstöchiometrisch Sauerstoff,Wasserdampf und/oder CO2 eingebracht wird, um eine Umsetzungdes Restkohlenstoffs zu CO bzw. CH4 zu gewährleisten.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass die Reaktionskämmer eine beheizbareFördereinrichtung, insbesondere einen Schneckenförderer,umfasst, mit welcher die Abfallstoffe in derReaktionskammer, insbesondere durch diese, transportiertwerden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass der erste Abschnitt und ggf. der zweite Abschnitt der Reaktionskairaner von der beheizbaren Fördereinrichtung,insbesondere dem Schneckenförderer, gebildet ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurchgekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung elektrischbeheizt wird, insbesondere induktiv, konduktiv oderkapazitiv.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurchgekennzeichnet, dass die Abfallstoffe im ersten Abschnittder Reaktionskammer auf eine Temperatur von 500-1.000 °Cerwärmt werden.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurchgekennzeichnet, dass die Abfallstoffe im zweiten Abschnittder Reaktionskammer auf eine Temperatur von 800-1.200°Cgebracht werden.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurchgekennzeichnet, dass eine Teilmenge des hergestelltenSynthesegases zur Erzielung der Vergasungstemperatur in derReaktionskammer verbrannt wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurchgekennzeichnet, dass das Plasma durch Ionisierung von Luft,O2, H2O und/oder CO2 erzeugt wird.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurchgekennzeichnet, dass die festen Reststoffe und ggf. dasSynthesegas in der Reaktionszone des Plasmas auf mindestens2.400°C gebracht werden.
11. 11. Vorrichtung zur Erzeugung von Synthesegas auskohlenstoffhaltigen Abfallstoffen, insbesondere zurDurchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis10, umfassend eine beheizbare Reaktionskammer, um diekohlenstoffhaltigen Abfallstoffe unter externerEnergiezufuhr einer Pyrolyse zu unterwerfen, mit wenigstenseiner Austragsöffnung zum Austragen des entstehendenSynthesegases und der festen Reststoffe, dadurchgekennzeichnet, dass die wenigstens eine Austragsöffnungmit einem Plasmareaktor (11) verbunden ist, in dem diefesten Reststoffe und/oder das Synthesegas zur weiteren Um-bzw. Zersetzung mit einem Plasma beaufschlagbar sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Reaktionskammer (5) eine beheizbareFördereinrichtung (3), insbesondere einen Schneckenförderer, umfasst, mit welcher die Abfallstoffe inder Reaktionskämmer (5), insbesondere durch diese,transportierbar sind.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurchgekennzeichnet, dass die Reaktionskammer (5) einen erstenAbschnitt (7) und einen mit diesem verbundenen zweitenAbschnitt (8) umfasst, wobei der erste Abschnitt (7) einePyrolysekammer ausbildet und in den zweiten Abschnitt (8)wenigstens eine Leitung (9) zum Einbringen von Sauerstoffund/oder Wasserdampf mündet.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,dass der erste Abschnitt (7) und ggf. der zweite Abschnitt(8) der Reaktionskämmer (5) von der beheizbarenFördereinrichtung (3), insbesondere einemSchneckenförderer, gebildet ist.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurchgekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (8) unmittelbaran den ersten Abschnitt (7) der Reaktionskammer (5)anschließt.
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (3) eineelektrische Beheizung aufweist, insbesondere zuminduktiven, konduktiven oder kapazitiven Beheizen derFördereinrichtung (3).