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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Gasgemisches aus einem kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoff, insbesondere aus stückigem Holz, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Bereits seit Jahrzehnten sind Holzvergaser für die motorische Verbrennung im Einsatz. Beispielsweise wurde 1923 die absteigende Vergaseranlage im Gleichstrom entwickelt, die sogenannte „Imbert-Holzgas-Anlage”. Entsprechende Anlagen wurden vor allem zusammen mit Gasmotoren bereits in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts beispielsweise in Traktoren, Autos, Motorräder oder Kraftwerken zur Kraft-, Strom- und/oder Wärmeerzeugung eingebaut. Daneben sind z. B. auch aufsteigende Vergaseranlagen im Gegenstrom und Querstrom-Vergaser gebräuchlich.
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Die „Imbert-Holzgas-Anlage” oder vergleichbare Vorrichtungen arbeiten im Gleichstrom, wobei insbesondere stückiges Holz dem Reaktor des Gaserzeugers zugeführt wird. Spezielle, gattungsgemäße Gaserzeuger sind beispielsweise in den Druckschriften
DE 198 30 069 A1 ,
DE 196 43 109 A1 oder
EP 137 461 A2 offenbart.
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Das Holz wird hierbei im Allgemeinen in einer ersten Stufe thermisch in unterschiedliche Bestandteile zersetzt. Dies erfolgt vor allem im Reaktor in einem Bereich von entsprechend angeordneten Luftdüsen oder dergleichen mittels unterstöchiometrischer Verbrennung bzw. Oxidation, wobei Wärme freigesetzt wird und Temperaturen von einigen Hundert Grad, z. B. ca. 800°C, erreicht werden. Durch aufsteigende Wärme wird das Holz im oberen Bereich des Reaktors teilweise vorgetrocknet.
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In der Oxidationszone entsteht u. a. verkokstes Holz bzw. Kohle, Wasser sowie weitere Verbrennungsprodukte, die sowohl bereits brennbare Gasbestandteile als auch nichtbrennbare gasförmige Zwischenprodukte aufweisen, wie z. B. Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO2).
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Das verkokste Holz bzw. die erzeugte Kohle bewegt sich im Allgemeinen von der Oxidationszone nach unten in eine Reduktionszone weiter und reduziert hierbei einen Teil der Verbrennungsprodukte zu weiteren brennbaren Gasbestandteilen. Zum Beispiel wird Kohlendioxid mittels der Kohle u. a. zu zusätzlichem Kohlenmonoxid reduziert, wodurch ein relativ hoher Anteil unter anderem an Kohlenmonoxid in dem erzeugten brennbaren Gasgemisch erreicht werden kann. Das brennbare Gasgemisch weist als brennbare Bestandteile vor allem Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Methan auf.
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Das Volumen des Holzes wird bei der Verkoksung stark verringert, so dass zur Ausbildung einer vergleichsweise kompakten Reduktionszone eine Einschnürung des Reaktors im Übergangsbereich der Oxidationszone zur Reduktionszone vorzusehen ist. Diese Einschnürung erfolgt häufig mittels Schamottsteinen oder dergleichen. Die kompakte Reduktionszone ermöglicht vorteilhafterweise eine Reduktion des Gasstromes sowie wenigstens teilweise eine Filtrierung fester Bestandteile der Verbrennungsprodukte aus der Oxidationszone.
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Aus der Reduktionszone wird das erzeugte brennbare Gasgemisch vor allem zu einem Gasmotor, Gasspeicher oder dergleichen abgeleitet bzw. abgesaugt. Mit Hilfe eines bewegbaren Rostes wird Kohlestaub oder gegebenenfalls überschüssige Asche, etc. von der Kohle bzw. dem ausströmenden Gasgemisch abgetrennt. Hierbei strömt das Gasgemisch im Wesentlichen in vertikaler Richtung durch den Rost bzw. dessen Öffnungen und/oder durch wenigstens eine Öffnung, die durch den Rost und die Seitenwand des Reaktors gebildet wird. Das sogenannte „Rütteln” des Rostes führt im Wesentlichen zu einem Bewegen des unteren Bereichs der Reduktionszone, wodurch ein Verstopfen des Durchflusses der Reduktionszone und/oder der vorhandenen Öffnungen verhindert werden soll.
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Bei Holzvergasern nach dem Stand der Technik kann unter bestimmten Betriebszuständen, insbesondere bei der Verwendung von ligninhaltiger Biomasse wie Holz von Fichten, Tannen oder dergleichen und/oder bei einer Zufuhr von sogenannter „Falschluft”, die Vergasung beeinträchtigt werden.
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Nachteilig hierbei ist, dass sich vor allem die Qualität des erzeugten Gasgemisches verringert und darüber hinaus Teer bzw. Teergas gebildet wird. Der relativ heiße, gasförmige Teer kondensiert gegebenenfalls an mechanisch beweglichen Teilen, insbesondere einer Zufuhreinheit zur Zuführung des Holzes in den Reaktor, wodurch diese mit Teer belegt werden und eine starke Beeinträchtigung der Funktionsweise bzw. ein Festsitzen der entsprechenden Teile entsteht.
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Die Zufuhr des Holzes erfolgt im Allgemeinen oberhalb der Oxidationszone. Gemäß dem Stand der Technik ist die Zufuhreinheit, mit oder ohne Schleusenvorrichtung, oberhalb des Reaktors angeordnet, so dass die Zuführung durch öffnen einer Klappe, eines Schiebers, eines Schaufelrades oder dergleichen erfolgt. Hierbei wird jedoch nachteilige „Falschluft” in den Reaktor eingebracht, die die Vergasung des Holzes stark beeinträchtigt.
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Die sogenannte „Falschluft” wird im Allgemeinen bei der Beschickung des Holzvergasers eingebracht. Aus diesen Gründen ist bei Holzvergasern gemäß dem Stand der Technik eine kontinuierliche bzw. automatische Beschickung nur eingeschränkt möglich bzw. ist eine häufige und aufwendige Entfernung von Teer an insbesondere festsitzenden Teilen der Zufuhreinheit notwendig. Gegebenenfalls müssen die entsprechenden Teile ausgetauscht werden.
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Darüber hinaus ist die Verwendung von wirtschaftlich günstigem und besonders umweltschonendem Restholz bzw. Abfallholz, wie z. B. Hackgut, Rinde, Sägemehl, Sägenebenprodukte oder dergleichen, aus dem holzverarbeitenden Bereich und/oder der Forstwirtschaft durch die mögliche Teerbildung stark eingeschränkt.
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Zudem wird durch die vergleichsweise geringe Qualität des Gasgemisches der dem Holzvergaser nachgeschaltete Gasmotor beeinträchtigt bzw. durch relativ hohe Teergehalte im Gasgemisch zerstört. Der Gasmotor kann beispielsweise für ein Fahrzeug, zur Erzeugung von Wärme, u. a. mittels eines entsprechenden Generators zur Erzeugung von Strom und/oder Wärme und/oder dergleichen verwendet werden. Hierfür sollte der Teergehalt im Holzgas weniger als ca. 50 Milligramm je Kubikmeter enthalten, da ansonsten Rückstände die Ventile des Gasmotors belegen bzw. verkleben. Die Folge ist, dass diese dann blockieren und zum Stillstand des Motors führen. Aus diesen Gründen wird häufig eine Gaswäsche mit Zyklonabscheidern, Filtern oder dergleichen dem Gasmotor vorgeschaltet.
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Darüber hinaus offenbart die
DE 102 24 531 des Anmelders den in Fachkreisen bereits als sogenannten „Joos-Vergaser” bekannten Holzvergaser mit seitlicher Beschickung des Reaktors und mit einem Zwischenspeicher der Zufuhreinheit. Der Zwischenspeicher kann neben dem Reaktor, der ebenfalls Ausgangsstoff speichert, als zweite Speichereinheit des Holzvergasers verwendet werden. Mit dieser Maßnahme wird ermöglicht, dass die Zufuhr des Ausgangsstoffes mit der Zufuhr des Ausgangsstoffes zum Reaktor entkoppelt werden kann. Beispielsweise kann eine weitgehend kontinuierliche Zufuhr des Ausgangsstoffes zum Reaktor und eine gegebenenfalls diskontinuierliche, d. h. lediglich zeitweise, insbesondere relativ kurzzeitige Zufuhr des Ausgangsstoffes zur Vorrichtung realisiert werden.
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Die weitgehend kontinuierliche Zufuhr des Ausgangsstoffes zum Reaktor ermöglicht eine Vergasung des Ausgangsstoffes bzw. Holzes, so dass qualitativ hochwertiges Gasgemisch erzeugt werden kann. Die diskontinuierliche, insbesondere vergleichsweise kurzzeitige Zufuhr des Ausgangsstoffes zur erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht eine weitestgehende Verringerung der „Falschluft”-Menge durch die Beschickung der Vorrichtung. Die Speichervorrichtung ist in vorteilhafter Weise in Richtung zum Reaktor im Allgemeinen gasdurchlässig und zur Beschickung weitestgehend gasundurchlässig verschließbar ausgebildet. Zum Anmeldezeitpunkt sind bereits zwei entsprechend ausgebildete „Joos-Vergaser” in Betrieb, die als einzige, in Fachkreisen bekannte Holzvergaser, kontinuierlich Holzgas erzeugen.
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Nachteilig hierbei waren jedoch einzelne Störungen des kontinuierlichen Betriebs durch zugesetztem Rüttelrost, bei bestimmten Stückgut Fehlmessungen des von oben abtastenden, im Reaktordeckelbereich angeordneten Füllstandssensors, Verschleiß der Schamottausmauerung des Reaktors, thermische Isolation des Reaktors, etc..
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Weiterhin sind bereits Vergaser in den Druckschriften
DE 196 08 826 C2 ,
DE 31 12 975 A1 ,
CH 2 22 511 ,
CH 2 21 551 ,
CH 2 17 432 ,
FR 5 87 576 oder
EP 03 16 057 B1 offenbart, die bewegbare Rosteinheiten im Reaktor aufweisen, wobei bei einigen Vergasern das Gas durch Schlitze zwischen Rostringen oder dergleichen hindurch strömen können.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Gasgemisches aus einem kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoff, insbesondere aus stückigem Holz, wobei ein Reaktor wenigstens eine Oxidationszone zur Oxidation des Ausgangsstoffes sowie eine Reduktionszone zur Reduktion wenigstens eines Zwischenprodukts der Oxidation umfasst, wobei eine Wandung des Reaktors insbesondere ein Deckelelement, ein Bodenelement und eine Seitenwand aufweist, vorzuschlagen, die den Stand der Technik deutlich verbessert.
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Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
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Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere dadurch aus, dass eine wenigstens teilweise bewegbare Rosteinheit zum Bewegen wenigstens eines Teils der Reduktionszone vorgesehen ist, wobei die Rosteinheit wenigstens ein oberes Rostelement und ein unteres Rostelement aufweist, wobei zwischen den Rostelementen wenigstens eine Abströmöffnung zum Abströmen des Gasgemisches zu einer Ausströmöffnung des Reaktors angeordnet ist und wobei die Strömungsrichtung des Gasgemisches durch die Abströmöffnung wenigstens teilweise in horizontaler Richtung ausgerichtet ist, und dass das obere Rostelement und/oder das untere Rostelement und/oder zwischen den Rostelementen wenigstens ein Zwischenelement bewegbar ausgebildet ist.
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Mit Hilfe dieser Maßnahme kann erreicht werden, dass in Draufsicht der Bodenbereich des Reaktors bzw. die Reduktionszone eine vollständig geschlossene Fläche bilden kann. Die Abströmöffnung der Rosteinheit ist in varteilhafter Weise im Wesentlichen vertikal ausgerichtet. Beispielsweise wird der Druck des Reaktormaterials vom Bodenelement und/oder von der Rosteinheit aufgenommen und von der Abströmöffnung genommen. Ein Verstopfen bzw. Zusetzen der Abströmöffnung wird hiermit weitestgehend verhindert. Dies erhöht die Betriebssicherheit der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Zudem wird einerseits eine vorteilhafte Relativbewegung zwischen dem Material des Reaktors und der Rosteinheit erreicht und/oder zum anderen in vorteilhafter Weise eine Relativbewegung zwischen den Rostelementen bzw. dem Zwischenelement realisiert. Dies führt zu einer besonders vorteilhaften Bewegung bzw. zu einer Auflockerung und/oder Verbesserung der Porosität des Materials des Reaktors wenigstens im Bereich der Rosteinheit. Hiermit wird die Abströmung des Gasgemisches zur Ausströmöffnung des Reaktors weiter verbessert.
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Alternativ oder in Kombination zur zuvor genannten Maßnahme ist zwischen den Rostelementen wenigstens ein bewegbares
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Zwischenelement vorgesehen. Hiermit kann eine vergleichbarer Wirkung erreicht werden bzw. die Abströmung des Gasgemisches zur Ausströmöffnung des Reaktors wird ebenfalls bzw. zusätzlich verbessert.
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Vorteilhafterweise weist das untere Rostelement wenigstens im Bereich der Abströmöffnung einen im Wesentlichen horizontalen Abschnitt auf. Hiermit kann die Ausbildung des horizontal ausgerichteten Strömungsbereichs des Gasgemisches im Bereich der Abströmöffnung verbessert und/oder verbreitert werden. Darüber hinaus kann insbesondere durch den horizontalen Abschnitt das Ablagern bzw. das Zurückhalten des Materials der Reduktionszone auf/von der Rosteinheit verbessert werden.
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Vorzugsweise überlappen sich wenigstens die beiden Rostelemente im Bereich der Abströmöffnung wenigstens teilweise in vertikaler Richtung. Hierdurch wird die vertikale Ausrichtung der horizontalen Strömungsrichtung des Gasgemisches durch die Abströmöffnung verbessert.
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Vorteilhafterweise sind die beiden Rostelemente fest fixiert und das Zwischenelement bewegbar. Dies ist insbesondere eine konstruktiv einfach zu realisierende Variante der Erfindung mit entsprechend vorteilhafter Wirkung.
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Gegebenenfalls kann das obere Rostelement über das untere Rostelement wenigstens teilweise hinauskracken. Das kann bedeuten, dass ein Außendurchmesser des oberen Rostelementes größer oder gleich als der Außendurchmesser des unteren Rostelementes ist. Hiermit kann vertikal nach unten bewegendes Material des Reaktors besonders effektiv mittels der Rosteinheit zurückgehalten werden.
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Vorteilhafterweise ist der Außendurchmesser des oberen Rostelementes kleiner als der Außendurchmesser des unteren Rostelementes. Hiermit kann die Abwärtsbewegung des Materials des Reaktors vorteilhaft geführt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Rosteinheit im Bereich der Rostelemente im Wesentlichen einen kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Querschnitt auf. Dies gewährleistet eine vorteilhafte Führung des sich abwärts bewegenden Materials des Reaktors und eine konstruktiv Realisierung der Rosteinheit.
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Vorzugsweise ist zwischen dem oberen Rostelement und dem unteren Rostelement wenigstens ein drittes Rostelement angeordnet. Hierdurch kann eine besondere Variante der Erfindung realisiert werden. In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist zwischen zwei Rostelementen jeweils wenigstens eine Abströmöffnung zum Abströmen des Gasgemisches zur Ausströmöffnung des Reaktors vorgesehen.
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Hiermit werden mehrere Abströmöffnungen realisiert, so dass sich die Abströmmöglichkeiten für das Gas einerseits erhöhen und andererseits kann hierdurch die Gesamtfläche der Abströmung in vorteilhafter Weise vergrößert werden. Weiterhin wird die Betriebssicherheit verbessert, da beispielsweise eine Abströmöffnung z. B. zeitweise wenigstens teilweise zugesetzt ist und die andere Abströmöffnung jedoch weiterhin voll funktionsfähig ist. Nach dem nächsten Rütteln werden die Abströmöffnungen in vorteilhafter Weise wieder frei gerüttelt.
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In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist das dritte Rostelement mit dem oberen Rostelement und/oder dem unteren Rostelement fest verbunden. Hierdurch wird der konstruktive Aufwand für die Rosteinheit gemäß der Erfindung reduzierbar.
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Vorzugsweise überlappen sich die Rostelemente jeweils im Bereich der Abströmöffnung wenigstens teilweise in horizontaler Richtung. Hiermit wird gewährleistet, dass das im Wesentlichen vertikal nach unten bewegende Material des Reaktors bzw. der Reduktionszone möglichst vorteilhaft von der Rosteinheit bzw. den Rostelementen im Reaktor zurückgehalten wird.
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Beispielsweise ist ein und/oder mehrere Rostelemente als vergleichsweise flache bzw. planare Scheibe mit oder ohne Öffnungen in vertikaler Richtung. Beispielsweise ist wenigstens ein Rostelement als Sieb und/oder Gitter oder dergleichen mit zahlreichen vertikal ausgerichteten Öffnungen ausgebildet. Hiermit können auch Abströmöffnungen realisiert werden, wobei das Gasgemisch im Wesentlichen vertikal durch die Rosteinheit bzw. durch das insbesondere obere Rostelement durchströmt.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens das untere und/oder das dritte Rostelement im Wesentlichen als Ringelement ausgebildet. Hiermit kann das Gasgemisch durch das mittige, insbesondere zentrische Loch der Rostelemente in vorteilhafter Weise weiter zur Ausströmöffnung des Reaktors strömen.
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Vorteilhafterweise weist das/die Rostelemente wenigstens einen zum Randbereich in vertikaler Richtung abfallenden Abschnitt auf. Diese Maßnahme vermeidet im Wesentlichen die Ansammlung von Material im zentralen Bereich des Rostelementes durch das Rütteln. Zudem wird hierdurch eine Abtrennung des Kohlenstaubs, der Asche oder dergleichen von der Reduktionszone vor allem hin zum Mantelbereich des unteren Abschnittes des Reaktors ermöglicht, so dass die Asche oder dergleichen vergleichsweise einfach aus dem Reaktor manuell und/oder weitgehend automatisch erfolgen kann. Vorzugsweise wird die Asche oder dergleichen aus dem Reaktorbereich abgesaugt, insbesondere mit Hilfe des Gasgemisches bzw. Gasmotors.
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Vorzugsweise weist das/die Rostelemente oberflächenvergrößernde Bereiche, Strukturen bzw. Elemente auf, so dass unter anderem das durch den Reaktor strömende Gas eine relativ lange Verweildauer bzw. Reaktionszeit in diesem aufweist und somit die Erzeugung des brennbaren Gasgemisches verbessert wird. Weiterhin wird mit dieser Maßnahme der Gaswiderstand verringert wird, wodurch sich insbesondere der Motorfüllungsgrad erhöht und somit der Gasmotor vorteilhaft zu betreiben ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Rosteinheit und/oder sind das/die Rostelemente höhenverstellbar bzw. in Längsrichtung des Reaktors verstellbar ausgebildet. Hierdurch kann vor allem die Materialmenge bzw. das Volumen der Reduktionszone und/oder die Verweildauer des Reaktionsgases in der Reduktionszone verändert bzw. geregelt werden. Möglicherweise sammelt sich Fremdmaterial wie Steine, u. s. w. im Reaktor an, so das mittels der vorgenannten Maßnahme das Volumen bzw. die Menge des Zwischenprodukts in der Reduktionszone einstellbar ist. Dies verbessert zusätzlich die Erzeugung des brennbaren Gasgemisches.
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Darüber hinaus kann mit einer entsprechenden ausgebildeten Rosteinheit ein Entfernen des Fremdmaterials aus dem Reaktor vergleichsweise einfach realisiert werden.
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Grundsätzlich kann, insbesondere bei Verwendung von stückigem Nadel- und/oder Laub-Holz wie Hackschnitzel oder dergleichen, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Reaktor realisiert werden, der einen annäherungsweise konstanten Füllstand, eine weitgehend gleichbleibende Menge an Kahle in der Reduktionszone, eine glühende, relativ heiße, z. B. ca. 800°C heiße, Kohle in der Reduktionszone, nahezu keine Abfälle, außer gegebenenfalls relativ geringe Mengen Kohlenstaub, im Allgemeinen kein sogenanntes Hohlbrennen bzw. Durchbrennen und vor allem weitestgehend kein Teer bzw. Teergas aufweist. Der Kohlenstaub wird der Oxidationszone in vorteilhafter Weise wieder zugeführt, so dass ein weitestgehend Abfall freier Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung möglich ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Füllstandsensor zur Messung des Füllungsgrades bzw. des Füllstandes des Reaktors im Wesentlichen horizontal neben der Oxidationszone und/oder horizontal neben einer Trocknungszone des Reaktors zum wenigstens teilweise Trocknen des Ausgangsstoffes angeordnet ist. Es hat ich gezeigt, dass mit einem erfindungsgemäß angeordneten Füllstandsensor eine genauere und störungssichere Kontrolle bzw. Betrieb des Reaktors erreichbar ist.
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Vorzugsweise ist der Erfassungsbereich des Füllstandsensors in vertikaler Richtung betrachtet oberhalb einer Luftzufuhrvorrichtung zur Zufuhr von Luft angeordnet. Hiermit wird die Menge des Ausgangsstoffes im Reaktor besonders einfach und genau einstellbar.
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Beispielsweise ist der Füllstandssensor als Sender mit Empfänger für vorteilhafte Wellen, insbesondere Ultraschall und/oder elektromagnetische Wellen wie z. B. Radar oder dergleichen, optische Wellen wie z. B. sichtbares und/oder infrarotes Licht ausgebildet. Vorzugsweise ist der Füllstandsensor wenigstens teilweise als mechanisch abtastender Füllstandsensor, insbesondere als Flügelradsensor ausgebildet.
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Eine bevorzugte Varinte der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an einer Einschnürungsvorrichtung zum Verengen bzw. Einschnüren des Reaktorquerschnitts im Bereich der Oxidationszone und/oder Reduktionszone wenigstens eine Schutzeinheit zum Schutz vor Abrieb der Einschnürungsvorrichtung angeordnet ist. Mit Hilfe dieser vorteilhaften Maßnahme kann der Verschleiß bzw. Abrieb der Einschnürungsvorrichtung durch Reaktormaterial und der hohen thermischen sowie mechanischen Belastung entscheidend reduziert werden. Hiermit wird die Lebensdauer und/oder werden. die Wartungsintervalle des Reaktors deutlich verlängert. Entsprechend ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung besonders wirtschaftlich betreibbar.
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Vorteilhafterweise ist die Schutzeinheit als Ringvorrichtung und/oder als Ringsegmentvorrichtung ausgebildet. Dies ist besonders bei runden Reaktoren von besonderem Vorteil.
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Vorzugsweise besteht die Schutzeinheit im Wesentlichen aus Metall. Metall kann in vorteilhafter Weise den hohen thermischen und/oder mechanischen Belastungen im Reaktor standhalten
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In einer vorteilhaften Variante der Erfindung besteht die Einschnürungsvorrichtung im Wesentlichen aus mineralischem Werkstoff. Beispielsweise hat sich Schamott bzw. Schamottsteine als Einschnürungsvorrichtung bestens bewährt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Einschnürungsvorrichtung und/oder die Schutzeinheit austauschbar im Reaktor angeordnet sind. Hierdurch kann vor allem die Lebensdauer des Reaktors wesentlich verlängert werden. Beispielsweise sind die Einschnürungsvorrichtung lösbar am Reaktormantel mit einer vorteilhaften Halteeinheit und/oder die Schutzeinheit lösbar an der Einschnürungsvorrichtung mit einer vorteilhaften Haltevorrichtung gehaltert.
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Eine besondere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine thermische Isolation des Reaktors wenigstens Kohle umfasst, insbesondere Holz- bzw. Kohlestücke. Es hat sich gezeigt, dass mit Kahle, insbesondere stückiger Kohle einerseits eine sehr gute thermische Isolation des Reaktors und andererseits eine sehr gute Anpassung der Isolation bzw. Abdichtung an/mit beliebige Reaktorgeometrien realisierbar ist. Beispielsweise wird die Kohle zwischen zwei Wänden des Reaktors eingebracht, vorzugsweise von oben eingeschüttet. Hierdurch ist eine besonders einfache Montage des Reaktors gemäß der Erfindung umsetzbar.
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Generell ist die erfindungsgemäße Vorrichtung weitgehend mit wenigstens einer thermischen Isoliereinrichtung ummantelt, so dass thermische Verluste weitestgehend verhindert werden können. Dies ermöglicht ein vorteilhaftes Wärmemanagement der gesamten erfindungsgemäßen Vorrichtung, wodurch die Vergasung des Ausgangsstoffes vorteilhaft umgesetzt werden kann. Im Allgemeinen weist der Reaktor eine Betriebstemperatur von ca. 800°C auf. Dies gewährleistet sowohl eine vorteilhafte Oxidation als auch Reduktion in den entsprechenden Zonen des Reaktors.
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Grundsätzlich weist die Reduktionszone des Reaktors eine Betriebstemperatur auf, die neben einer Reduktion von Kohlendioxid und/oder dergleichen vor allem auch eine Umsetzung von in der Oxidationszone erzeugtem Staub oder ähnlichem ermöglicht. Mit dieser Maßnahme wird insbesondere die Qualität des zu erzeugenden Gasgemisches für die Anwendung bzw. Verbrennung in einem Gasmotor zusätzlich verbessert.
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Generell kann für bestimmte Maßnahmen wie Wartung, Reparatur, Umbau oder dergleichen kann ein wiederverschließbarer Reaktor bzw. ein Deckelelement vorgesehen werden, das insbesondere weitgehend gasdicht abzudichten ist, so dass hierdurch keine nachteilige „Falschluft” in den Reaktor gelangen kann.
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Vorzugsweise wird der Teer im Reaktor zur Umformung wieder der oder den Reaktionszonen zugeführt, so dass die im Teer enthaltene Energie von der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwertbar ist. Hierdurch wird der Gesamtwirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich erhöht.
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Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist bei relativ hoher Betriebssicherheit in vorteilhafter Weise eine weitgehend kontinuierliche und/oder automatische Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung realisierbar. Hierdurch wird ein bevorzugter, wirtschaftlicher Einsatz der Vorrichtung gemäß der Erfindung in Kraftwerken zur Erzeugung von elektrischer Energie bzw. in Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, Fahrzeugen oder dergleichen auch unter hohen betriebstechnischen und umweltrelevanten Anforderungen bei entsprechenden Anlagen möglich.
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Gemäß der Erfindung wird, ohne Beeinträchtigung der Funktionsweise der Zufuhreinheit und/oder ohne relativ häufige bzw. aufwendige Wartung der Zufuhreinheit, eine Verwendung beliebiger kohlenstoffhaltiger Ausgangsstoffe, insbesondere nachwachsende Biomasse, bzw. beliebiger Hölzer ermöglicht. Beispielsweise können Nadel- und/oder Laubhölzer als Hackgut, Sägemehl und/oder Pellet, sonstige nachwachsende Rohstoffe wie Stroh sowie Klärschlamm oder dergleichen bzw. entsprechende Mischungen verwendet werden. Die Verwendung von vielfach anfallenden Abfall- bzw. Resthölzern gewährleistet eine besonders wirtschaftlich günstige und umweltschonende Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Vorzugsweise ist eine Steuer- bzw. Regeleinheit zur nahezu vollautomatischen Steuerung bzw. Regelung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen. Diese ermöglicht insbesondere eine kontrollierte und dosierte Zufuhr des Ausgangsstoffes, unter anderem im Zusammenwirken mit dem Füllstandsensor des Reaktors. Beispielsweise kann eine weitgehend konstante Füllhöhe im Reaktor eingeregelt werden. Gegebenenfalls ist die Luftzufuhr zum Reaktor regelbar bzw. in Abhängigkeit zur Füllstandshöhe des Reaktors und/oder Zufuhrmenge des Ausgangsstoffes bzw. der erzeugten Menge des brennbaren Gasgemisches, u. s. w. einzustellen. Diese Maßnahmen sind für die Vergasung bzw. die Umformungen im Reaktor von Vorteil, so dass qualitativ hochwertiges brennbares Gasgemisch erzeugt werden kann.
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Gegebenenfalls können eine oder mehrere Reinigungsstufen bzw. -vorrichtungen zwischen dem Gasmotor und der Vorrichtung gemäß der Erfindung angeordnet werden, beispielsweise Gravitationsabscheider, Massenträgheitsreiniger wie z. B. Fliehkraftabscheider bzw. Zyklon- oder Prallblechreiniger, Nasswäscher, Ölbad-, Kies- bzw. Sandbett-, Elektro-, Adsorptionsfilter wie z. B. Tuch- bzw. Gewebe-, Kork-, Aktivkohle- oder Keramikfilter, katalytisch aktive Reinigungselemente, u. s. w.. Vorzugsweise wird die Reinigungsvorrichtung regenerierbar ausgebildet.
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Generell können beispielsweise verschiedenste Sensoren in der Vorrichtung gemäß der Erfindung, insbesondere im Reaktor, verwendet werden. Vor allem Sensoren zur Messung von Temperaturen, Feuchtegehalte, Gewichte, Arten des Ausgangsstoffes, einzelnen oder mehreren Gasbestandteilen, Drücken, optischen Parametern wie Durchlässigkeit, Befüllungsgrade bzw. Füllstände oder dergleichen. Diese Sensoren wirken insbesondere mit einer entsprechenden Auswerte- und/oder Steuereinheit zur weitgehend automatischen Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammen.
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Vorteilhafterweise weist eine Luftzufuhrvorrichtung zum Zuführen von Luft zur Oxidationszone wenigstens eine Heizeinheit zur Erwärmung der zuzuführenden Luft auf. Hierdurch wird eine vorteilhafte Vorwärmung der dem Reaktor zuzuführenden Luft realisierbar. Dies verbessert die Vergasung des Ausgangsstoffes bzw. des Holzes und erhöht zusätzlich die Qualität des brennbaren Gasgemisches.
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Generell ist neben der Luftfeuchtigkeit insbesondere der Sauerstoff in der Luft für die Vergasung entscheidend, so dass in einer speziellen Variante der Erfindung auch nahezu reiner Sauerstoff dem Reaktor zugeführt werden kann. Gegebenenfalls ist auch eine Befeuchtungseinheit zur Regelung bzw. Be- und/oder Entfeuchtung der zuzuführenden Luft vorzusehen.
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Vorzugsweise ist die Heizeinheit als Wärmetauscherelement zum Wärmeaustauschen der zuzuführenden Luft mit dem Reaktor ausgebildet. In vorteilhafter Weise ist die Luftzufuhrvorrichtung im Wesentlichen längs des Reaktorumfangs angeordnet. Mit Hilfe dieser Maßnahmen ist ein weitgehendes Energiemanagement der Vorrichtung gemäß der Erfindung realisierbar. Insbesondere bei der Vergasung von Holz ist die Temperatur im Reaktor von entscheidender Bedeutung, so dass mittels eines weitgehenden Energiemanagements eine besonders vorteilhafte Vergasung ermöglicht wird.
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In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die Luftzufuhrvorrichtung wenigstens im oberen Bereich der Oxidationszone angeordnet. Hiermit wird gewährleistet, dass der relativ heiße obere Bereich des Reaktors, d. h. im Bereich der Oxidationszone, zur relativ heißen Vorwärmung der Luft oder dergleichen verwendet werden kann. Hierdurch wird die Umsetzung des Ausgangsstoffes zusätzlich verbessert, was zu einer besonders hohen Qualität des brennbaren Gasgemisches führt.
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Ausführungsbeispiel
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der einzigen Figuren nachfolgend näher erläutert.
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1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, worin ein Reaktor 1, eine Zufuhreinheit 2 und lediglich ein Ausschnitt eines Vorratssilos 3 dargestellt ist.
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Als Ausgangsstoff sind in nicht näher dargestellter Weise beispielsweise Hackschnitzel aus Abfall- bzw. Restholz im Vorratssilo 3 gespeichert. Das Vorratssilo 3 umfasst ein um ein Vielfaches größeres Speichervolumen als ein Volumen einer Speichervorrichtung 4 der Zufuhreinheit 2. Das vergleichsweise große Volumen des Silos 3 ermöglicht eine Bevorratung von Hackschnitzel für eine relativ große Betriebszeit der Vorrichtung gemäß der Erfindung, wie z. B. ein oder mehrere Wochen bzw. Monate.
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Vorzugsweise wird das Holz im Silo 3 mittels Wärme, insbesondere Abwärme vom Reaktor 1, vorgetrocknet. Das Silo 3 ist gegebenenfalls als oben offenes Silo 3, Lagerplatz mit einer Beschickungsvorrichtung zur Beschickung der Vorrichtung gemäß der Erfindung oder dergleichen ausgebildet. Die Speichervorrichtung 4 weist beispielsweise ein Volumen auf, das ausreicht, den Reaktor 1 ungefähr mehrere Stunden oder ca. einen Tag ohne Öffnen einer nahezu gasdicht verschlossenen Klappe 6 bzw. ohne Beschickung aus dem Silo 3 zu betreiben. Das gasdichte Verschließen der Speichervorrichtung 4 kann alternativ auch mittels einem Schieber oder dergleichen realisiert werden.
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Die Hackschnitzel werden z. B. mittels einer Schneckenbeschickung 5 der Vorrichtung gemäß der Erfindung zugeführt. Zur Beschickung wird die weitgehend gasdicht verschließende Klappe 6 geöffnet. Die Beschickungsphase kann mehrere Minuten dauern, insbesondere bis die Speichervorrichtung 4 weitgehend gefüllt ist und die Klappe 6 wieder nahezu gasdicht zu verschließen ist.
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Ein Füllstandssensor 22 ermittelt möglicherweise den Füllstand der Speichervorrichtung 4, z. B. einen Drehflügelvollmelder, Ultraschallsensor oder dergleichen. Vorzugsweise ist die Klappe 6 hydraulisch, pneumatisch, mechanisch und/oder elektrisch zu betätigen, wobei eine weitgehend automatisiert ansteuerbare und betätigbare Klappe 6 von Vorteil ist.
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Die Hackschnitzel werden mittels eines Schneckenantriebs 7 von der Speichervorrichtung 4 in den Reaktor 1 transportiert bzw. zugeführt. Vorteilhafterweise ist hierfür ein elektrischer Motor 8 vorgesehen.
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Am Schneckenantrieb 7 ist in nicht näher dargestellter Weise sowohl ein Wärmetauscher zur Abkühlung des erzeugten brennbaren Gasgemisches als auch ein Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung der in einem Abgasstrom des nicht aufgezeigten Gasmotors enthaltenden Wärme angeordnet. Vorzugsweise sind die beiden Wärmetauscher als um den Schneckenantrieb angeordnete halbschalenartige Elemente und/oder als Röhrenelemente um den Schneckenantrieb 7 angeordnet. Hierbei ist in vorteilhafter Weise unter anderem eine mehrstufige Erwärmung der Hackschnitzel im Bereich des Schneckenantriebes 7 mit unterschiedlichen Temperaturniveaus realisierbar.
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Das vom Reaktor 1 erzeugte brennbare Gasgemisch wird aus dem Reaktor 1 mittels eines Gasanschlusses 9 zu einem nicht näher dargestellten Gasmotor abgeleitet, wobei das Gasgemisch im Allgemeinen zuvor mittels einem Zyklon, Prall-, Tuch-Filter oder dergleichen gereinigt und mittels einem Luftmischer mit Luft vermischt wird. Gegebenenfalls kann der Schneckenantrieb 7 zusätzlich eine elektrische Beheizung des Schneckenelementes aufweisen. Bereits im Bereich des Schneckenantriebs 7 werden die Hackschnitzel unter bestimmten Betriebsbedingungen teilweise vorgetrocknet und vorwärmt.
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Der Reaktor 1 umfasst insbesondere eine Oxidationszone 10 und eine Reduktionszone 11, wobei Schamottsteine 12 oder dergleichen als Einschnürung 12 im Übergangsbereich der beiden Zonen 10 und 11 vorgesehen ist. Im Allgemeinen sind weitgehend oberhalb der Schamottsteine 12 glühende bzw. oxidierende Hackschnitzel 10 bei unterstöchiometrischer Verbrennung und weitgehend unterhalb der Einschnürung glühende Kohle 11 gemäß der Erfindung während dem Betrieb des Reaktors 1 vorgesehen. Auf den glühenden Hackschnitzel ist eine ca. 10 bis 20 cm dicke, die glühenden Hackschnitzel weitgehend bedeckende, nicht glühende Hackschnitzelschicht ausgebildet, die insbesondere die Glutzone 10 thermisch isoliert und zugleich als Trockenzone bzw. Aufwärmzone für die Hackschnitzel vorgesehen ist.
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Zur Ermittlung der Füllstandshöhe der Hackschnitzel weist der Reaktor 1 einen Füllstandsmelder 15 auf, wobei dieser gemäß 1 an einer Seitenwand 18 des Reaktors 1 im Bereich bzw. etwas oberhalb der Oxidationszone 10 angeordnet bzw. fixiert ist. Der Füllstandsmelder 15 kann als mechanischer Sensor 15 z. B. Flügelradsensor 15 die Füllhöhe des Reaktors 1 detektieren und bei einer vorgegebenen Füllhöhe ein elektrisches Signal für eine Kontrolleinheit zum weitgehend automatischen Betreiben der gesamten Anlage generieren, so dass mittels des Schneckenantriebs 7 Hackschnitzel dem Reaktor 1 zugeführt werden. Hierbei ist sowohl ein phasenweises als auch nahezu kontinuierliches Zuführen von Hackschnitzel realisierbar.
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Die Sauerstoffzuführung in den Reaktor bzw. zur Oxidationszone 10 erfolgt insbesondere mittels mehrer, z. B. ca. fünf Luftdüsen 16. Die Verwendung einzelner Luftdüsen 16 hat den Vorteil, dass die diese durchströmende Luft zu einer vorteilhaften Kühlung der Luftdüsen 16 zu verwenden ist, wodurch eine gegebenenfalls aufwendige Kühlung der Düsen 16 und/oder relativ gering wärmebeständige Werkstoffe für die Luftdüsen 16 vorgesehen werden können.
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Die dem Reaktor 1 zuzuführende Luft durchströmt vorteilhaften Luftring 17, der eine nahezu gleichmäßige bzw. gleichmäßig erwärmte Zuführung der Luft mittels aller radial angeordneter Luftdüsen 16 zur Oxidationszone 10 ermöglicht. Der Luftring 17 ist vorzugsweise im Bereich der relativ heißen Oxidationszone 10 und/oder in Umfangsrichtung weitgehend vollständig im Mantelbereich des Reaktors 1 angeordnet.
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Entgegen der Darstellung in 1 können die Luftdüsen 16 vergleichsweise nahe an der Einschnürung 12 des Reaktors 1 angeordnet werden, so dass eine besonders vorteilhafte Betriebsweise des Reaktors 1 realisiert werden kann.
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Mit Hilfe eines Rüttelrostes 19 kann der untere Bereich der Kohle der Reduktionszone 11 bewegt werden, so dass das erzeugte Gasgemisch den Reaktor 1 bzw. die Reduktionszone 11 vorteilhaft durchströmen und zum Gasanschluss 9 abströmen kann. Der Rüttelrost 19 kann hierfür mittels einer Rüttelvorrichtung 21 bewegt werden. Beispielsweise dreht die Rüttelvorrichtung 21 den Rüttelrost 19 im Abstand von etwa 25 Sekunden um jeweils eine Achtel Umdrehung weiter. Bei feinerem Material eher öfter und bei gröberem Material eher seltener.
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Weiterhin weist der Reaktor 1 eine Isolation 20 auf, die gemäß der Erfindung als Kohle, insbesondere feine und/oder stückige Kohle ausgebildet ist. Hiermit kann eine vorteilhafte thermische Isolation des Reaktorinneren erreicht werden, wobei eine weitestgehende Abdichtung des Reaktors 1 erreichbar ist.
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Weiterhin kann die Isolation 20 in vorteilhafter Weise an die vergleichsweise komplexe Ausformung des Reaktorbereichs angepasst werden. Beispielsweise wird die Kohle von oben in den Doppelwandbereich des Reaktors 1 eingefüllt, wobei sich die stückige Kohle an die Ausformung des Doppelwandbereichs anpasst.
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Gemäß der Erfindung sind mehrere Schamottsteine 12 als Kreissegmente ausgebildet und mittels einer vorteilhaften Halterung 23 lösbar im Reaktor 1 angeordnet. Hierdurch können die Schamottsteine 12 bei Bedarf ausgetauscht bzw. ausgewechselt werden.
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Beispielsweise ist der Reaktor 1 im Wesentlichen zweistückig ausgebildet und/oder umfasst eine zweiteilige Wand 18, so dass dieser insbesondere im Bereich der Einschnürung bzw. Schamottsteine 12 trennbar ist. Hierdurch wird die Wartung bzw. Reparatur des Reaktors 1 besonders vorteilhaft umsetzbar.
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Darüber hinaus ist im engsten Bereich der Schamottsteine 12 ein Ring 24 aus Metall vorgesehen, so dass eine Abnützung bzw. ein Verschleiß der Schamottsteine 12 weitgehend verhindert wird. Durch den winkligen Querschnitt des Rings 24 liegt dieser in vorteilhafter Weise auf den Schamottsteinen 12 auf, so dass dieser lösbar an diesen angeordnet ist und bei Bedarf auf besonders einfache Weise entfernt bzw. ausgetauscht werden kann.
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Der Rüttelrost 19 gemäß der Erfindung weist insbesondere eine obere Rostscheibe 30 und einen untere Rostring 31 auf. Bei der dargestellten Variante der Erfindung umfasst die obere Rostscheibe 30 zwei obere Rostringe 32 und 33. Die Rostringe 32, 33 sind fest an der oberen Rostscheibe 30 fixiert. Dieses Einheit ist mittels der Rüttelvorrichtung 21 gegenüber dem unteren Rostring 31 bewegbar bzw. drehbar ausgebildet.
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Vorteilhafterweise sind die oberen Rostringe 32, 33 über Stege 34 mit der oberen Rostscheibe 30 verbunden, so dass zwischen diesen Durchgangsöffnungen 40 für das Gasgemisch bestehen. Zudem ist der obere Rostring 33 vom unteren Rostring 31 beabstandet, so dass auch hier eine Durchgangsöffnung 40 für das Gasgemisch ausgebildet ist. Gemäß der Erfindung ist die Strömungsrichtung 50 im Bereich der Rostelemente 30 bis 33 horizontal bzw. durchströmt das Gasgemisch im Bereich der Durchgangsöffnungen 40 den Rüttelrost 19 im Wesentlichen in horizontaler Richtung. Die Rostscheibe 30 und die Rostringe 31, 32, 33 überlappen sich im Bereich der Durchgangsöffnungen 40 in vorteilhafter Weise.
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Mit Hilfe des Rüttelrostes 19 gemäß der Erfindung wird das stückige Material bzw. Kohle der Reduktionszone 11 in vorteilhafter Weise im Reaktor 1 zurückgehalten und das Gasgemisch mit gegebenenfalls Kohlestaub und Asche wird aus dem Reaktor 1 ausgetragen.
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In 1 ist weiterhin ein alternativer oder weiterer Sensor 15a dargestellt, der insbesondere mit einem in gestrichelter Weise dargestellten Einsatz 30 in vorteilhafter Weise kombinierbar ist. Grundsätzlich ist der Einsatz 30 von Vorteil, um den in den in den Reaktor 1 strömenden Brennstoff vorteilhaft zu lenken bzw. leiten. Hierbei ist ein sich verjüngender Bereich bzw. eine Trichterform am oberen Ende von Vorteil. Das untere Ende ist vorzugsweise zylinderförmig, d. h. mit konstantem Durchmesser, ausgebildet. Vorzugsweise endet der Einsatz 30 etwas, z. B. ca. 3 bis 4 cm, über den Luftdüsen 16.
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Bei der Variante mit Einsatz 30 ist der Sensor 15 lediglich in der dargestellten Weise nicht betriebsbereit. Bei der Verwendung des Sensors 15 mit Einsatz 30 müsste der Sensor 15 bis in den Innenraum des Einsatzes 30 reichen. Dies wurde lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
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Bei der Ausführungsvariante mit Einsatz 30 und insbesondere mit dem Sensor 15a ist es von Vorteil, die Luftdüsen 16 derart lang auszubilden, dass diese etwas weiter in Richtung Mittelpunkt des Reaktors 1 ragen als der Einsatz 30. Das bedeutet, dass z. B. der lichte Durchmesser zwischen den Luftdüsen 16 etwas, z. B. ca. 1 cm, kleiner ist als der lichte Durchmesser des Einsatzes 30.
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Der Sensor 15a ist als um eine Drehachse 31 drehbarer Sensor 15a ausgebildet. Die Drehachse 31 ist vorzugsweise am entgegen der Strömungsrichtung des Brennstoffs gerichteten Endbereich bzw. Ende des Sensors 15a angeordnet, so dass in vorteilhafter Weise eine Fahne 32 bzw. Blech 32 in Strömungsrichtung des Brennstoffs weist.
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Der Sensor 15a bzw. die Drehachse 31 ist vorzugsweise mit einem Motor angetrieben. Der Motor dreht die hin und her, so dass die Fahne 32 insbesondere in Richtung Mittelpunkt bzw. Längsache des Reaktors 1 verstellt werden will. Liegt nun Brennstoff in ausreichender Menge bzw. Höhe kann sich die Fahne 32 nicht wesentlich verstellen. Ist jedoch Brennstoff unterhalb des notwendigen Füllstandes bzw. der festgelegten Höhe, so verstellt bzw. verdreht sich die Fahne 32, was z. B. mittels eines vorteilhaften Schalters oder dergleichen, insbesondere außerhalb des Reaktors 1 angeordnet, erfassbar ist. Ein entsprechend erzeugtes elektrisches Signal setzt das Nachrügen bzw. das Befüllen des Reaktors 1 mit Brennstoff um. Hiermit ist eine besonders vorteilhafte, störungssichere Füllstandsmessung im Reaktor verwirklicht.
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Beispielsweise kann der Reaktor 1 sowohl einen runden, elliptischen, rechteckigen, sternförmigen oder ähnlichen bzw. einen Rippen bzw. Verzweigungen oder dergleichen aufweisenden Querschnitt, insbesondere im Bereich der Luftdüsen 16 aufweisen. Hierdurch kann ein vergleichsweise leistungsstarker bzw. groß dimensionierbarer Reaktor 1 realisiert werden, ohne dass eine nachteilige Oxidation erfolgt.
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Generell kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung weitgehend mit relativ gewöhnlichem Stahl oder dergleichen realisiert werden, wodurch neben einer vergleichsweise guten Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Werkstoffs, die sich vorteilhaft auf die Vergasung auswirkt, auch eine wirtschaftlich günstige Fertigung möglich ist.
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Grundsätzlich kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Brennstofferzeugung für einen Gasmotor, insbesondere eines Fahrzeugs, Kraft-Wärme-Kopplung, elektrischen Stromerzeugung, oder dergleichen eingesetzt werden. Hierfür ist insbesondere eine entsprechende Anlage mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zusammen mit einem Gasmotor und gegebenenfalls einem elektrischen Generator vorzusehen.
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Generell kann der Reaktor zwei oder mehrere Zufuhreinheiten aufweisen. Dies ermöglicht eine getrennte Zufuhr von verschiedenen Ausgangsstoffen wie Sägemehl, Hackschnitzel, Stroh, Klärschlamm oder dergleichen zum Reaktor, wodurch eine vorteilhafte Vermischung der Ausgangsstoffe im Reaktor realisierbar ist. Ein mögliches, nachteiliges Entmischen der Ausgangsstoffe kann hierdurch verhindert werden. Alternativ oder in Kombination hierzu kann auch eine Beschickung verschiedener Ausgangsstoffe in eine einzelne Zufuhrvorrichtung bzw. Speichervorrichtung verwirklicht werden.
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Darüber hinaus kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Brennstofferzeugung einer Brennstoffzelle verwendet werden, d. h. im Sinne der Erfindung ist der Generator bzw. die Verbrennungsmaschine als Brennstoffzelle ausgebildet. Beispielsweise kann hierbei der Wasserstoff, das Methan oder dergleichen des Brenngases bzw. Holzgases in entsprechenden Brennstoffzellen zur Erzeugung elektrischer Energie vorgesehen werden.
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Generell können insbesondere zur Realisierung vergleichsweiser leistungsstarker bzw. großer Einheiten mehrere bzw. zahlreiche Vorrichtungen gemäß der Erfindung modular miteinander gekoppelt und betrieben werden. Gegebenenfalls können hierbei ein oder mehrere Gasmotoren und/oder elektrische Generatoren vorgesehen werden. Beim Ausfall eines Moduls kann hierbei in vorteilhafter Weise ein anderes Modul den Ausfall wenigstens teilweise kompensieren.
