DE102013103689A1 - Vorrichtung und Verfahren zur thermischen Reststoffverwertung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur thermischen Reststoffverwertung, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Reaktorkammer zum Aufnehmen von Ausgangsstoffen; eine Heizvorrichtung zum Beheizen der Reaktorkammer, wobei die in der Reaktorkammer aufgenommenen Ausgangsstoffe während des Beheizens unter Erzeugung gasförmiger Produkte zersetzt werden; eine Gasabführleitung zum Abführen der gasförmigen Produkte aus der Reaktorkammer; einen Temperatursensor zum Erfassen der an einer Position der Gasabführleitung vorliegenden Temperatur als Gasabfuhr-Temperatur; einen Temperatursensor zum Erfassen der in der Reaktorkammer vorliegenden Temperatur als Reaktor-Temperatur; und eine Steuervorrichtung, die derart eingerichtet ist, dass von ihr ein Vergleich der Gasabfuhr-Temperatur mit der Reaktor-Temperatur durchgeführt wird und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs ein Signal ausgegeben wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Ausgangsstoffen, z. B. von Rest- bzw. Abfallstoffen (wie etwa Autoreifen, pflanzlichen Abfällen und Industrieabfällen), zum Zweck der Reststoffverwertung.
  • Rest- bzw. Abfallstoffe können mittels thermischer Zersetzung in einem Drehrohrofen verwertet werden. Als Beispiel beschreibt die DE 28 25 429 A1 ein Verfahren zur Verwertung von Müll, z. B. Industriemüll und Hausmüll, mittels Pyrolyse in einem Drehrohrofen. Die Verweildauer der Abfallstoffe in dem Drehrohrofen ist durch die Drehzahl und den Neigungswinkel des Drehrohrofens bestimmt und kann nur innerhalb vorgegebener Grenzen variiert werden, sodass insbesondere die Abfallstoffe nicht beliebig lange in dem Drehrohrofen verbleiben können. Der Drehrohrofen muss somit hinsichtlich Heizcharakteristik, Drehgeschwindigkeit und Neigung an die jeweils zu verwertenden Abfallstoffe angepasst sein und ist daher nicht zur vollständigen Verwertung bzw. Zersetzung beliebiger Abfallstoffe gleichermaßen geeignet.
  • Durch die Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Ausgangsstoffen bzw. Reststoffen zum Zwecke der Reststoffverwertung bereitgestellt, mittels derer auf einfache Art und Weise ein vollständiges thermisches Verwerten bzw. Zersetzen beliebiger Ausgangsstoffe und ein Erzeugen von Verwertungsprodukten mit einem hohen Reinheitsgrad ermöglicht ist.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln bzw. Verwerten von Ausgangsstoffen bereitgestellt, wobei die Ausgangsstoffe z. B. Rest- bzw. Abfallstoffe sein können (wie etwa Autoreifen, pflanzliche Abfälle, oder Industrieabfälle wie z. B. Bleiakkumulatoren). Die Vorrichtung (im Folgenden auch als „Verwertungsvorrichtung“ bezeichnet) weist eine Reaktorkammer zum Aufnehmen der zu verwertenden Ausgangsstoffe darin auf. Die Verwertungsvorrichtung weist zudem eine Heizvorrichtung zum Beheizen der Reaktorkammer auf, wobei die in der Reaktorkammer aufgenommenen Ausgangsstoffe während des Beheizens unter Erzeugung gasförmiger Produkte zersetzt werden, wobei die Reaktorkammer während des Beheizens bevorzugt stationär bzw. unbewegt ist. Die Heizvorrichtung ist bevorzugt derart ausgebildet und ausgelegt, dass die Reaktorkammer von ihr auf eine Temperatur von bis zu 900 °C gebracht werden kann. Durch die Erhitzung werden die Ausgangsstoffe zumindest teilweise vergast (d. h. mittels Wärmezufuhr in gasförmige Produkte überführt), wobei die Art der dabei ablaufenden Vorgänge z. B. von dem jeweils durchlaufenen Temperaturregime und/oder der in der Reaktorkammer vorliegenden Atmosphäre abhängen kann. Die Ausgangsstoffe können z. B. während des Erhitzens mittels Thermolyse und/oder Pyrolyse zersetzt und in gasförmige Produkte überführt werden. Es kann z. B. vorgesehen sein, die Ausgangsstoffe unter Luftabschluss bzw. ohne zusätzlich zugeführten Sauerstoff mittels Pyrolyse unter Erzeugung von Pyrolysegasen als gasförmigen Produkten zu zersetzen.
  • Die Verwertungsvorrichtung weist eine Gasabführleitung zum Abführen der gasförmigen Produkte aus der Reaktorkammer auf. Die Reaktorkammer (auch als „Reaktionskammer“ bezeichnet) weist, z. B. an einem Deckenabschnitt derselben, eine Gasabführöffnung auf, wobei die Gasabführleitung an der Gasabführöffnung in die Reaktorkammer mündet. Die Gasabführleitung kann z. B. von der Reaktorkammer zu einem Verflüssiger führen, der zum Verflüssigen der beim Erhitzen anfallenden gasförmigen Produkte mittels Kondensation vorgesehen ist.
  • Die Verwertungsvorrichtung weist einen Temperatursensor auf (im Folgenden auch als „Gasabfuhrtemperatur-Sensor“ bezeichnet), der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass von ihm die an einer Position der Gasabführleitung außerhalb der Reaktorkammer (und z. B. innerhalb der Gasabführleitung) vorliegende Temperatur als Gasabfuhr-Temperatur erfassbar ist. Der Gasabfuhrtemperatur-Sensor kann z. B. an einer Position im Inneren der Gasabführleitung oder im Kontakt zu der Gasabführleitung angeordnet sein.
  • Zudem weist die Verwertungsvorrichtung einen Temperatursensor auf (im Folgenden auch als „Reaktortemperatur-Sensor“ bezeichnet), der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass von ihm die an einer Position innerhalb der Reaktorkammer vorliegende Temperatur als Reaktor-Temperatur erfassbar ist. Der Reaktortemperatur-Sensor kann z. B. an einer Position im Inneren der Reaktorkammer oder im Kontakt zu der Reaktorkammer angeordnet sein.
  • Die Verwertungsvorrichtung weist ferner eine Steuervorrichtung auf, wobei die Steuervorrichtung mit dem Gasabfuhrtemperatur-Sensor und dem Reaktortemperatur-Sensor elektrisch verbunden ist. Die Steuervorrichtung ist derart eingerichtet, dass von ihr die basierend auf einem Vergleich der Gasabfuhr-Temperatur mit der Reaktor-Temperatur ein Signal ausgegeben wird. D. h., von der Steuervorrichtung wird die Gasabfuhr-Temperatur mit der Reaktor-Temperatur verglichen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs ein Signal ausgegeben.
  • Zum Beispiel kann die Steuervorrichutng derart ausgebildet sein, dass von ihr der Temperaturverlauf (d. h. der zeitliche Verlauf) der Gasabfuhr-Temperatur mit dem Temperaturverlauf der Reaktor-Temperatur verglichen wird (z. B. mittels Differenzbildung) und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs ein Signal generiert und ausgegeben wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuervorrichtung z. B. derart ausgebildet sein, dass von ihr der Momentanwert der Gasabfuhr-Temperatur mit dem Momentanwert der Reaktor-Temperatur verglichen wird (z. B. mittels Differenzbildung) und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs ein Signal generiert und ausgegeben wird.
  • Das Signal kann z. B. ein elektronisches Meldesignal (z. B. in Form eines Datensignals), ein optisches Meldesignal (z. B. in Form einer Warnleuchte) oder ein akustisches Meldesignal (z. B. in Form eines Warntons) sein. Das Signal kann auch ein Steuerbefehl-Signal sein. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung mit der Heizvorrichtung verbunden ist und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des durchgeführten Vergleichs mittels eines Steuerbefehl-Signals einen Steuerbefehl zum Regeln der Heizleistung an die Heizvorrichtung ausgibt.
  • Während der thermischen Behandlung durchlaufen die in der Reaktorkammer aufgenommenen Ausgangsstoffe unterschiedliche Zersetzungsstufen. So kann z. B. vorgesehen sein, nach dem Einfüllen der Ausgangsstoffe mittels einer entsprechenden Ansteuerung der Heizvorrichtung die Temperatur in der Reaktorkammer über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg stufenweise zu erhöhen, wobei auf unterschiedlichen Temperaturstufen unterschiedliche Zersetzungsprozesse unter Freisetzung unterschiedlicher gasförmiger Produkte ablaufen. Ist der auf einer jeweiligen Temperaturstufe ablaufende Zersetzungsprozess abgeschlossen bzw. vollständig abgelaufen (d. h. die dem Zersetzungsprozess zugrundeliegenden Komponenten der Ausgangsstoffe vollständig umgesetzt), werden bei der entsprechenden Temperatur keine gasförmigen Produkte mehr erzeugt, wodurch der Gasstrom (d. h. der Volumenstrom der gasförmigen Produkte) aus der Reaktorkammer in die Gasabführleitung versiegt bzw. abnimmt. Da dieser Gasstrom auch immer mit einem aus der Reaktorkammer in die Gasabführleitung hinein verlaufenden Wärmestrom einhergeht, führt der Abschluss des auf einem jeweiligen Temperaturniveau der Reaktorkammer ablaufenden Zersetzungsprozesses bzw. der entsprechenden Zersetzungsstufe zu einem Absinken der Temperatur in der Gasabführleitung. Dieser Zusammenhang kann verwendet werden, um den vollständigen Abschluss eines bei einer vorgegebenen Temperatur ablaufenden Zersetzungsprozesses zu erfassen und z. B. basierend darauf mittels des von der Steuervorrichtung ausgegebenen Signals die Temperatur in der Reaktorkammer zu erhöhen oder die thermische Behandlung zu beenden (d. h. die Heizvorrichtung auszuschalten).
  • Mittels des Vergleichs der Gasabfuhr-Temperatur mit der Reaktor-Temperatur ist somit der Zeitpunkt erfassbar, zu dem eine jeweilige Zersetzungsstufe vollständig abgeschlossen ist, wobei z. B. nach Abschluss einer solchen Zersetzungsstufe auf einem zugehörigen Temperaturniveau die Temperatur in der Reaktorkammer erhöht und zu einer nächsten Zersetzungsstufe übergegangen werden kann. Indem erst nach vollständigem Abschluss einer Zersetzungsstufe zu der nächstfolgenden Zersetzungsstufe übergegangen wird, ist eine vollständige Zersetzung der eingesetzten Ausgangsstoffe ermöglicht, wobei zudem aufgrund der Trennung der einzelnen Zersetzungsstufen die Verwertungsprodukte mit einem hohen Reinheitsgrad herstellbar sind.
  • Die Verwertungsvorrichtung kann einen Verflüssiger zum Verflüssigen der gasförmigen Produkte mittels Kondensation aufweisen, wobei die Gasabführleitung von der Reaktorkammer zu dem Verflüssiger verläuft und an einer Gaszuführöffnung in denselben mündet. Gemäß einer Ausführungsform ist der Gasabfuhrtemperatur-Sensor zum Erfassen der an der Gaszuführöffnung vorliegenden Temperatur als Gasabfuhr-Temperatur ausgebildet (z. B. an oder in der Gaszuführöffnung angeordnet).
  • Eine wesentliche Beeinflussung der lokalen Temperatur durch den aus der Reaktorkammer kommenden Gasstrom ist nur entlang des zwischen der Reaktorkammer und dem Verflüssiger verlaufenden Strömungsabschnitts gegeben, da das verflüssigte Gas nach Durchlaufen des Verflüssigers im Wesentlichen die durch denselben aufgeprägte Temperatur aufweist. Innerhalb dieses Abschnitts nimmt mit zunehmender strömungstechnischer Entfernung von der Reaktorkammer der Einfluss des aufgrund des Gasstromes erfolgenden Wärmeeintrags auf die lokale Temperatur zu und der Einfluss anderweitiger thermischer Kopplungen zu der Reaktorkammer ab, sodass mittels des Erfassens der Temperatur an der Gaszuführöffnung eine besonders zuverlässige Beurteilung der Frage, ob eine jeweilige Zersetzungsstufe bzw. ein jeweiliger Zersetzungsvorgang bereits abgeschlossen ist oder nicht, ermöglicht ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung derart ausgebildet, dass von ihr die zeitliche Änderungsrate der Gasabfuhr-Temperatur als (vorzeichenbehaftete) Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate und die zeitliche Änderungsrate der Reaktor-Temperatur als (vorzeichenbehaftete) Reaktortemperatur-Änderungsrate erfasst wird und ein Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen der vorzeichenbehafteten Reaktortemperatur-Änderungsrate und der vorzeichenbehafteten Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.
  • Wie oben erläutert, geht der Abschluss eines auf einer vorgegebenen Temperaturstufe ablaufenden Zersetzungsvorganges (d. h. der Abschluss einer jeweiligen Zersetzungsstufe) mit einem Absinken der Gasabfuhr-Temperatur einher, wobei die nächstfolgende Zersetzungsstufe erst bei einer höheren Reaktortemperatur stattfindet. Somit kann es z. B. als vollständiger Abschluss einer Zersetzungsstufe gewertet werden, wenn bei konstanter oder ansteigender Reaktor-Temperatur eine absinkende Gasabfuhr-Temperatur vorliegt. In einem solchen Fall ist die Reaktortemperatur-Änderungsrate größer oder gleich Null (d. h. positiv oder gleich Null), wohingegen die Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate kleiner als Null (d. h. negativ) ist. Insbesondere kann die Steuervorrichtung derart ausgebildet sein, dass von ihr ein Signal ausgegeben wird, wenn bei steigender oder konstanter Reaktor-Temperatur eine sinkende Gasabfuhr-Temperatur vorliegt. Indem gemäß der vorliegenden Ausführung Änderungsraten als Vergleichsbasis dienen, kann z. B. auch unabhängig von den absolut vorliegenden Temperaturen und unabhängig von den eingesetzten Ausgangsstoffen eine zuverlässige Erfassung des Status eines jeweiligen Zersetzungsvorgangs ermöglicht sein.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Steuervorrichtung derart ausgebildet, dass von ihr jedem Reaktor-Temperaturwert ein vorgegebener Gasabfuhr-Solltemperaturwert zugeordnet ist, und dass von ihr ein Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen dem Gasabfuhr-Solltemperaturwert, der dem aktuell vorliegenden Reaktor-Temperaturwert zugeordnet ist, und dem aktuell vorliegenden tatsächlichen Gasabfuhr-Temperaturwert oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt. Anders ausgedrückt, kann von der Steuervorrichtung jedem Reaktor-Temperaturwert ein Soll-Temperaturdifferenzwert zugeordnet werden und ein Signal ausgegeben werden, wenn die Differenz zwischen der Reaktor-Temperatur und dem Momentanwert der Gasabfuhr-Temperatur oberhalb des Soll-Temperaturdifferenzwertes liegt. Gemäß dieser Ausführung wird somit von der Steuervorrichtung ein mittelbarer Vergleich der Gasabfuhr-Temperatur mit der Reaktor-Temperatur durchgeführt. Indem gemäß der vorliegenden Ausführung ein Vergleich basierend auf vorgegebenen Sollwerten und Momentantemperaturen durchgeführt wird, kann z. B. der Verwertungsprozess (durch entsprechenden Vorgabe der Solltemperaturwerte) hinsichtlich der jeweils zu verwertenden Ausgangsstoffe optimiert werden und/oder eine den Sollvorgaben entsprechende Prozessführung erzwungen werden.
  • Wie oben erläutert, geht der Abschluss eines auf einer jeweiligen Temperaturstufe ablaufenden Zersetzungsvorganges mit einem Absinken der Gasabfuhr-Temperatur einher. Solange der auf einer jeweiligen Temperaturstufe ablaufende Zersetzungsvorgang noch andauert (d. h. noch nicht abgeschlossen ist), ist die Gasabfuhr-Temperatur somit höher als nach Abschluss des Zersetzungsvorgangs. Demgemäß kann der Gasabfuhr-Solltemperaturwert z. B. einer Gasabfuhr-Temperatur entsprechen, die bei Andauern bzw. vor Abschluss eines bei der jeweiligen Reaktor-Temperatur ablaufenden Zersetzungsvorgangs vorliegt. Somit kann es z. B. als vollständiger Abschluss einer Zersetzungsstufe gewertet werden, wenn die Differenz zwischen dem aktuellen Gasabfuhr-Solltemperaturwert und dem aktuellen Gasabfuhr-Temperaturwert oberhalb des vorgegebenen Schwellenwertes liegt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Reaktorkammer einen perforierten Zwischenboden auf, der in einem Abstand zu dem Boden der Reaktorkammer innerhalb derselben angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführung weist die Reaktorkammer zudem einen oder mehrere Gasbypasskanäle auf, wobei jeder der Gasbypasskanäle von einer Position zwischen dem Boden und dem Zwischenboden aus in Richtung zu der Decke der Reaktorkammer verläuft.
  • Beim Erwärmen von Ausgangsstoffen mit einem Feuchtigkeitsgehalt (z. B. bei der Verwertung pflanzlicher Abfallstoffe) unter allmählicher Steigerung der Temperatur im Inneren der Reaktorkammer fällt zu Beginn der Temperatursteigerung Flüssigkeit an, wobei die Temperatur in der Reaktorkammer jedoch zu Beginn der Erwärmung noch nicht hoch genug ist, um die anfallende Flüssigkeit zu verdampfen. Indem die Reaktorkammer mit einem perforierten Zwischenboden ausgebildet ist, kann diese Flüssigkeit zunächst durch die Perforation hindurchsickern und sich am darunterliegenden Boden der Reaktorkammer sammeln. Wenn nun nachfolgend die Temperatur in der Reaktorkammer zum Verdampfen der Flüssigkeit ausreicht (z. B. die Siedetemperatur der Flüssigkeit erreicht), kann das nunmehr durch die Verdampfung der Flüssigkeit entstehende Gas bzw. der entstehende Dampf durch die Gasbypasskanäle hindurch in Richtung zu der Decke der Reaktorkammer und somit in Richtung zu der Gasabführöffnung der Reaktorkammer entweichen; wobei das Gas insbesondere nicht durch die auf dem Zwischenboden lagernden Ausgangsstoffe hindurchströmen muss, sodass ein energieeffizientes Verdampfen der Flüssigkeit ermöglicht ist.
  • Ein solcher Gasbypasskanal mündet z. B. mit seinem ersten Ende bzw. seiner Einlassöffnung in dem Zwischenabschnitt der Reaktorkammer, der zwischen dem Zwischenboden und dem Boden der Reaktorkammer ausgebildet ist, und mit seinem zweiten Ende bzw. seiner Auslassöffnung in einem Deckenabschnitt der Reaktorkammer, der im Bereich der Decke der Reaktorkammer angeordnet ist (wobei die Gasabführöffnung der Reaktorkammer ebenfalls in diesem Deckenabschnitt angeordnet ist). Mittels der Gasbypasskanäle kann somit das unter Verdampfung der am Boden der Reaktorkammer gesammelten Flüssigkeit entstehende Gas unter Umgehung der auf dem Zwischenboden gelagerten Ausgangsstoffe zu der Gasabführöffnung strömen.
  • Die Heizvorrichtung kann in Form einer Heizkammer zum Aufnehmen bzw. Umhausen der Reaktorkammer ausgebildet sein; wobei der Gasabfuhrtemperatur-Sensor in einem solchen Fall bevorzugt derart angeordnet und ausgebildet ist, dass von ihm die an einer Position der Gasabführleitung außerhalb der Heizkammer vorliegende Temperatur als Gasabfuhr-Temperatur erfassbar ist. Die Wände der Reaktorkammer und der Heizkammer können z. B. aus Stahl oder einem anderen hitzebeständigen Metall bestehen.
  • Die Heizkammer kann z. B. an jeder Ihrer Seitenwände ein Heizelement aufweisen, wobei diese Heizelemente z. B. separat voneinander ansteuerbar sein können (z. B. mittels der Steuervorrichtung). Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass die Heizvorrichtung in Richtung von dem Boden der Reaktorkammer zu der Decke der Reaktorkammer hin in mehrere Heizsegmente unterteilt ist bzw. mehrere Heizsegmente aufweist (wobei jedes der Heizsegmente ein oder mehrere Heizelemente aufweisen kann), wobei von jedem der Heizsegmente eine Heizzone definiert ist. Es kann z. B. vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung mit jedem der Heizsegmente elektrisch verbunden ist und derart eingerichtet ist, dass von ihr die einzelnen Heizsegmente derart ansteuerbar sind, dass in jeder der Heizzonen dieselbe Temperatur vorliegt. Diesbezüglich kann in jeder der Heizzonen ein Temperatursensor (im Folgenden auch als „Heizzonentemperatur-Sensor“ bezeichnet) angeordnet sein, z. B. innerhalb der Reaktorkammer oder innerhalb der Heizkammer (und außerhalb der Reaktorkammer), wobei die Steuervorrichtung zur Temperaturerfassung mit jedem der Heizzonentemperatur-Sensoren verbunden sein kann.
  • Während des Erhitzens können innerhalb der Reaktorkammer räumlich unterschiedliche Temperaturen vorliegen. So variiert z. B. der Inhalt der Reaktorkammer in Richtung von dem Boden zu der Decke der Reaktorkammer (z. B. abhängig von dem Füllungsgrad der Reaktorkammer), wobei z. B. am Boden der Reaktorkammer Flüssigkeit, auf dem Zwischenboden der Reaktorkammer zu verwertende feste Ausgangsstoffe, und oberhalb der zu verwertenden festen Ausgangsstoffe eine Gasatmosphäre vorliegen kann. Da alle diese Schichten unterschiedliche thermische Eigenschaften aufweisen, kann ein räumlich gleichmäßiger Heizeintrag zu räumlich (in Richtung von dem Boden zu der Decke der Reaktorkammer) variierenden Temperaturen innerhalb der Reaktorkammer führen. Zudem geht der aus der Reaktorkammer entweichende Gasstrom mit einem entsprechenden Wärmestrom einher, der ebenfalls in Richtung von dem Boden zu der Decke der Reaktorkammer verläuft und somit entlang dieser Richtung Temperaturvariationen hervorrufen kann. Indem solche räumlichen Temperaturvariationen mittels separaten Ansteuerns der einzelnen Heizsegmente zumindest teilweise ausgeglichen werden können, können die Reaktionsbedingungen innerhalb der Reaktorkammer räumlich vergleichmäßigt werden, wodurch insbesondere das Erzeugen von Verwertungsprodukten mit einem hohen Reinheitsgrad zusätzlich unterstützt ist.
  • Die Heizvorrichtung bzw. die Heizelemente der Heizvorrichtung können z. B. elektrisch betriebene Heizelemente sein. Es kann z. B. vorgesehen sein, mittels entsprechender Ansteuerung der Heizvorrichtung durch die Steuervorrichtung die Temperatur im Inneren der Reaktorkammer stufenweise (z. B. in 50 °C-Schritten) von Umgebungstemperatur bis auf eine vorgegebene Maximaltemperatur (von z. B. 550 °C) zu erhöhen; wobei wie oben beschrieben auf jeder Temperaturstufe mittels Vergleichs der Reaktor-Temperatur mit der Gasabfuhr-Temperatur der Abschluss eines ggf. auf dieser Temperaturstufe ablaufenden Zersetzungsvorgangs erfasst werden kann und danach zur nächsthöheren Temperaturstufe übergegangen werden kann, indem von der Steuervorrichtung ein Steuerbefehl-Signal zum Erhöhen der Temperatur an die Heizvorrichtung ausgegeben wird. Wenn der Abschluss des bei der vorgegebenen Maximaltemperatur ablaufenden Zersetzungsvorgangs erfasst wird, kann mittels der Steuervorrichtung ein Ausschalt-Signal zum Ausschalten der Heizvorrichtung an dieselbe ausgegeben werden. Bei einer Maximaltemperatur von ca. 550 °C verbleibt nach hinreichend langer Temperierung bei dieser Maximaltemperatur ausschließlich Kohlenstoff in der Reaktorkammer, sodass mittels der beschriebenen Betriebsweise hochreiner Kohlenstoff herstellbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Boden der Reaktorkammer eine in Richtung zu der Decke der Reaktorkammer hin einschneidende Einbuchtung auf, wobei die Heizvorrichtung ein in der Einbuchtung positioniertes oder positionierbares Heizelement aufweist (im Folgenden auch als „Zentral-Heizelement“ bezeichnet). Die Einbuchtung kann sich z. B. vom unteren Rand der Reaktorkammer in Richtung der Decke der Reaktorkammer bis zur halben Höhe der Reaktorkammer erstrecken und z. B. derart zentral angeordnet sein, dass von ihr die Reaktorkammer in gleichgroße Teilabschnitte bzw. Teilkammern unterteilt ist.
  • Mittels des zumindest während des Betriebs der Verwertungsvorrichtung in der Einbuchtung positionierten Heizelements kann die Reaktorkammer nicht nur von den Seitenwänden her seitlich beheizt werden, sondern zusätzlich von einer zentralen Position aus. Das Zentral-Heizelement kann z. B. einem der Heizsegmente zugeordnet sein oder separat ansteuerbar sein (z. B. mittels der Steuervorrichtung).
  • Die Verwertungsvorrichtung kann insbesondere transportabel ausgeführt sein, z. B. hinsichtlich ihrer Dimensionierung zum Transport auf einem Lastkraftwagen vorgesehen und ausgebildet sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum thermischen Behandeln von Ausgangsstoffen bereitgestellt (im Folgenden auch als „Verwertungsverfahren“ bezeichnet). Das Verwertungsverfahren entspricht der oben mit Bezug auf die Verwertungsvorrichtung beschriebenen Betriebsweise, insbesondere der oben mit Bezug auf die Steuervorrichtung erläuterten Erfassung des Stadiums bzw. Fortschritts eines Zersetzungsvorgangs basierend auf dem Vergleich der Gasabfuhr-Temperatur und der Reaktor-Temperatur, sodass im Folgenden lediglich knapp auf die entsprechenden Ausgestaltungen eingegangen wird und im Übrigen hiermit auf die entsprechenden Erläuterungen hinsichtlich der Verwertungsvorrichtung und der Steuervorrichtung verwiesen wird.
  • Gemäß dem Verwertungsverfahren erfolgt ein Erhitzen der Ausgangsstoffe in einer Reaktorkammer, wobei die Ausgangsstoffe unter Erzeugung gasförmiger Produkte zersetzt werden. Die gasförmigen Produkte werden durch eine Gasabführleitung hindurch aus der Reaktorkammer abgeführt. Die Temperatur an einer Position innerhalb der Reaktorkammer wird als Reaktor-Temperatur erfasst, die Temperatur an einer Position der Gasabführleitung außerhalb der Reaktorkammer wird als Gasabfuhr-Temperatur erfasst. Nunmehr wird die Gasabfuhr-Temperatur mit der Reaktor-Temperatur verglichen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs – wie oben erläutert – ein Signal ausgegeben.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verwertungsverfahrens wird die Änderungsrate der Gasabfuhr-Temperatur als Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate und die Änderungsrate der Reaktor-Temperatur als Reaktortemperatur-Änderungsrate erfasst, wobei ein Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen der vorzeichenbehafteten Reaktortemperatur-Änderungsrate und der vorzeichenbehafteten Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate oberhalb eines vorgegebenen Ratendifferenz-Schwellenwertes liegt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass jedem Reaktor-Temperaturwert ein vorgegebener Gasabfuhr-Solltemperaturwert zugeordnet wird, wobei ein Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen dem Gasabfuhr-Solltemperaturwert, der dem aktuellen Reaktor-Temperaturwert zugeordnet ist, und dem aktuellen Gasabfuhr-Temperaturwert oberhalb eines vorgegebenen Temperaturdifferenz-Schwellenwertes liegt.
  • Weitere Ausgestaltungen des Verwertungsverfahrens ergeben sich entsprechend den oben mit Bezug auf die Verwertungsvorrichtung erläuterten Ausgestaltungen, auf welche diesbezüglich hiermit Bezug genommen wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren veranschaulicht, wobei gleiche oder ähnliche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen sind; hierbei zeigen schematisch:
  • 1 eine Schnittdarstellung einer Verwertungsvorrichtung gemäß einer Aus führungsform; und
  • 2 ein Temperaturverlaufs-Diagramm zur Veranschaulichung eines Verwertungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform.
  • 1 veranschaulicht eine Verwertungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beim Durchführen eines Verwertungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform. Die Verwertungsvorrichtung 1 weist eine Reaktorkammer 3 auf, in der Ausgangsstoffe 5 in Form von Abfall- bzw. Reststoffen 5 aufgenommen sind. Zudem weist die Verwertungsvorrichtung 1 eine Heizkammer 7 auf, wobei die Reaktorkammer während des Betriebs der Verwertungsvorrichtung 1 in der Heizkammer 7 angeordnet ist und mittels derselben beheizt wird.
  • Die Verwertungsvorrichtung 1 weist eine Gasabführleitung 9 zum Abführen von gasförmigen Produkten 11 (in 1 veranschaulicht durch den in Strömungsrichtung der gasförmigen Produkte weisenden Pfeil 11) aus der Reaktorkammer 3 auf. Die Gasabführleitung 9 verbindet die Reaktorkammer 3 mit einem Verflüssiger 13 der Verwertungsvorrichtung 1. Der Verflüssiger 13 ist zum Verflüssigen der aus der Reaktorkammer 3 in denselben einströmenden gasförmigen Produkte 11 ausgebildet (z. B. mittels eines in 1 skizzierten Kühlwasserkreises 15). Die gasförmigen Produkte 11 strömen an einer Gasabführöffnung 17 aus der Reaktorkammer 3 in die Gasabführleitung 9 hinein und an einer Gaszuführöffnung 19 aus der Gasabführleitung 9 in den Verflüssiger 13 hinein. Die verflüssigten gasförmigen Produkte entweichen an einer Ablauföffnung 21 aus dem Verflüssiger 13.
  • Die Verwertungsvorrichtung 1 weist einen Temperatursensor bzw. Gasabfuhrtemperatur-Sensor 23 zum Erfassen der an einer Position innerhalb der Gasabführleitung 9 und außerhalb sowohl der Reaktorkammer 3 als auch der Heizkammer 7 vorliegenden Temperatur als Gasabfuhr-Temperatur TG auf. Gemäß 1 ist der Gasabfuhrtemperatur-Sensor 23 an der Gaszuführöffnung 19 innerhalb der Gasabführleitung 9 angeordnet.
  • Zudem weist die Verwertungsvorrichtung 1 einen Temperatursensor bzw. Reaktortemperatur-Sensor 25 zum Erfassen der an einer Position innerhalb der Reaktorkammer 3 vorliegenden Temperatur als Reaktor-Temperatur TR auf. Gemäß 1 ist der Reaktortemperatur-Sensor 25 an der Gasabführöffnung 17 innerhalb der Reaktorkammer 3 angeordnet.
  • Die Verwertungsvorrichtung 1 weist eine Steuervorrichtung 27 auf, die mit dem Gasabfuhrtemperatur-Sensor 23 und dem Reaktortemperatur-Sensor 25 verbunden ist.
  • Die Heizkammer 7 fungiert als Heizvorrichtung mit mehreren Heizelementen, wobei die Heizvorrichtung in vertikaler Richtung in Richtung von dem Boden 29 zu der Decke 31 der Reaktorkammer 3 mehrere (hier: drei) Heizsegmente 33, 35, 37 aufweist.
  • Das oberste Heizsegment bzw. Decken-Heizsegment 33 und das mittlere Heizsegment bzw. Mittel-Heizsegment 35 bestehen jeweils aus umlaufend an den Seitenwänden der Heizkammer 7 angeordneten Heizelementen. Das unterste Heizsegment bzw. Boden-Heizsegment 37 besteht aus umlaufend an den Seitenwänden der Heizkammer angeordneten Seiten-Heizelementen 39 und einem am Boden der Heizkammer 7 angeordneten Boden-Heizelement 41. Von dem Decken-Heizsegment 33, dem Mittel-Heizsegment 35 und dem Boden-Heizsegment 37 wird jeweils eine Heizzone definiert (wobei sich bei der Ausführung gemäß 1 als Beispiel jede der Heizzonen über ein Drittel der Höhe der Reaktorkammer erstreckt).
  • Zudem weist die Heizvorrichtung der Heizkammer 7 ein aus einem Zentral-Heizelement 43 bestehendes Zentral-Heizsegment 43 auf, wobei das Zentral-Heizelement 43 in einer Einbuchtung 45 angeordnet ist, die in dem Boden 29 der Reaktorkammer 3 ausgebildet ist. D. h., der Boden 29 der Reaktorkammer 3 weist eine in Richtung zu der Decke 31 der Reaktorkammer 3 hin einschneidende Einbuchtung bzw. Eindellung 45 auf, in welcher während des Betriebs der Verwertungsvorrichtung 1 das Zentral-Heizelement 43 positioniert ist. Das Zentral-Heizelement 43 ist herausnehmbar in der Heizkammer 7 angeordnet und kann z. B. zum Ein- oder Ausbringen der Reaktorkammer 3 in die bzw. aus der Heizkammer 7 aus derselben entfernt werden.
  • Die Verwertungsvorrichtung 1 weist zudem mehrere (gemäß 1: sechs) Temperatursensoren bzw. Heizzonentemperatur-Sensoren 47 zum Erfassen der Temperatur in einer jeweiligen Heizzone auf. Die Steuervorrichtung 27 ist mit der Heizvorrichtung bzw. mit deren Heizzonensegmenten 33, 35, 37, mit dem Zentral-Heizsegment 43 sowie mit den Heizzonentemperatur-Sensoren 47 verbunden (wobei in 1 der besseren Übersichtlichkeit halber nicht alle elektrischen Verbindungen dargestellt sind) und derart eingerichtet bzw. ausgebildet, dass von ihr mittels Ansteuerns der Heizsegmente 33, 35, 37, 43 die Temperatur im Inneren der Reaktorkammer 3 eingestellt werden kann. Insbesondere ist die Steuervorrichtung 27 derart eingerichtet, dass von ihr das Decken-Heizsegment 33, das Mittel-Heizsegment 35 und das Boden-Heizsegment 37 derart angesteuert werden, dass in den drei durch diese Heizsegmente definierten Heizzonen dieselbe Temperatur vorliegt.
  • Die Verwertungsvorrichtung 1 ist (mittels entsprechender Ausbildung der Heizvorrichtung und der Steuervorrichtung) derart ausgebildet, dass nach dem Beschicken der Reaktorkammer 3 mit den Reststoffen 5 die Temperatur innerhalb der Reaktorkammer stufenweise in Temperaturschritten von 50°C bzw. 50 K von Raumtemperatur bis auf eine Maximaltemperatur von 550°C erhöht wird. Die Reststoffe 5 können z. B. biologische Abfälle wie etwa pflanzliche Hackschnitzel oder Fleischereiabfälle oder Industrieabfälle wie etwa Bleiakkumulatoren sein.
  • Bei der Verwertung der Reststoffe 5 laufen auf unterschiedlichen Temperaturstufen (d. h. bei unterschiedlichen Temperaturen innerhalb der Reaktorkammer) unterschiedliche Zersetzungsvorgänge ab, wobei die Art der jeweiligen Zersetzungsvorgänge z. B. von den zu verwertenden Ausgangsstoffen abhängt.
  • Bei der Verwertung von pflanzlichen Abfällen werden den Ausgangsstoffen z. B. mit fortschreitender Erhöhung der Reaktor-Temperatur bei geringeren Temperaturen zunächst Wasser und bei höheren Temperaturen Öl entzogen, wobei nach einer hinreichend langen Temperaturbehandlung bei 550°C (abgesehen von einigen Verunreinigungen) nur noch Kohlenstoff in der Reaktorkammer verbleibt. Sind die auf einer jeweiligen Temperaturstufe ablaufenden Zersetzungsvorgänge vollständig abgeschlossen, werden bei dieser Temperatur innerhalb der Reaktorkammer keine gasförmigen Produkte mehr erzeugt, wodurch bei gleichbleibender Reaktor-Temperatur TR die Gasabfuhr-Temperatur TG sinkt.
  • Diesbezüglich veranschaulicht 2 als Beispiel den Temperaturverlauf der Gasabfuhr-Temperatur TG und der Reaktor-Temperatur TR über der Zeit t bei der Beendigung eines bei einer konstanten Reaktor-Temperatur ablaufenden Zersetzungsprozesses. Solange der Zersetzungsvorgang noch andauert (in 1 veranschaulicht durch den Zeitabschnitt bis t1), sind sowohl die Reaktor-Temperatur TR als auch die Gasabfuhr-Temperatur TG im Wesentlichen konstant, wobei die Gasabfuhr-Temperatur TG (aufgrund der Entfernung des Gasabfuhrtemperatur-Sensors 23 von der Reaktorkammer 3) geringer ist als die Reaktor-Temperatur TR. In der Schlussphase des Zersetzungsvorganges (in 1 veranschaulicht durch den Zeitabschnitt zwischen t1 und t2) sinkt die Menge an pro Zeit aus dem Zersetzungsprozess resultierenden gasförmigen Produkten, wodurch der Wärmestrom in Richtung zu dem Gasabfuhrtemperatur-Sensor 23 und somit auch die von demselben erfasste Gasabfuhr-Temperatur TG sinkt. Nach Abschluss des Zersetzungsprozesses (in 1 veranschaulicht durch den Zeitabschnitt nach t2) verbleibt die Gasabfuhr-Temperatur TG wieder zeitlich konstant. Während des gesamten Vorganges bleibt die Reaktor-Temperatur TR konstant.
  • Die Steuervorrichtung 27 ist derart ausgebildet, dass von ihr die Gasabfuhr-Temperatur TG mit der Reaktor-Temperatur TR verglichen wird und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs ein Signal in Form eines Steuerbefehls an die Heizvorrichtung ausgegeben wird. Bei der Ausführung gemäß 1 ist die Steuervorrichtung 27 derart ausgebildet, dass von ihr die Änderungsrate der Gasabfuhr-Temperatur als Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate und die Änderungsrate der Reaktor-Temperatur als Reaktortemperatur-Änderungsrate erfasst wird und das Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen der vorzeichenbehafteten Reaktortemperatur-Änderungsrate und der vorzeichenbehafteten Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate oberhalb eines vorgegebenen Ratendifferenz-Schwellenwertes liegt, wobei bei der Ausführung gemäß 1 der Ratendifferenz-Schwellenwert Null ist (es kann jedoch z. B. auch vorgesehen sein, dass der Ratendifferenz-Schwellenwert größer als Null bzw. positiv ist).
  • Am Beispiel von 2 sind während der Zeiträume vor t1 und nach t2 sowohl die Reaktortemperatur-Änderungsrate als auch die Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate und somit auch die Differenz zwischen diesen beiden Änderungsraten Null.
  • Während des Zeitraums zwischen t1 und t2, d. h. bei Beendigung des bei der vorgegebenen Reaktor-Temperatur ablaufenden Zersetzungsvorganges, verbleibt die Reaktortemperatur-Änderungsrate bei Null, wohingegen die Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate negativ ist. Die Differenz zwischen der Reaktortemperatur-Änderungsrate und der Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate ist somit größer als Null und übersteigt somit den vorgegebenen Ratendifferenz-Schwellenwert. Dieses Übersteigen des Ratendifferenz-Schwellenwertes wird von der Steuerungsvorrichtung 27 als Abschluss des Zersetzungsvorganges gewertet, woraufhin von der Steuerungsvorrichtung 27 ein Steuerbefehl-Signal zum Erhöhen der Reaktor-Temperatur TR auf die nächsthöhere Temperaturstufe an die Heizvorrichtung bzw. die Heizkammer ausgegeben wird, falls die vorgegebene Maximaltemperatur noch nicht erreicht ist, und von der Steuervorrichtung 27 ein Steuerbefehl-Signal zum Ausschalten der Heizvorrichtung an dieselbe ausgegeben wird, falls die Maximaltemperatur bereits erreicht ist.
  • Bei der Ausführung gemäß 1 ist die Steuervorrichtung 27 derart ausgebildet, dass von ihr ein Steuerbefehl-Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen der Reaktortemperatur-Änderungsrate und der Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate den Ratendifferenz-Schwellenwert übersteigt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Steuervorrichtung 27 derart auszubilden, dass von ihr das jeweilige Steuerbefehl-Signal ausgegeben wird, wenn bei zeitlich ansteigender oder konstanter Reaktor-Temperatur TR eine sinkende Gasabfuhr-Temperatur erfasst wird.
  • Als ein weiteres Beispiel kann die Steuervorrichtung 27 auch derart ausgebildet sein, dass von ihr jedem Reaktor-Temperaturwert ein vorgegebener Gasabfuhr-Solltemperaturwert TGS zugeordnet ist, und dass von ihr das jeweilige Steuerbefehl-Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen dem Gasabfuhr-Solltemperaturwert TGS, der dem aktuellen Reaktor-Temperaturwert TR zugeordnet ist, und dem aktuellen Gasabfuhr-Temperaturwert TG oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.
  • Die Reaktorkammer 3 weist einen perforierten bzw. durchlochten Zwischenboden 49 auf, der in einem Abstand zu dem Boden 29 der Reaktorkammer innerhalb derselben angeordnet ist, wobei der Zwischenboden 49 gemäß 1 oberhalb des Bodens 29 verläuft. Zudem weist die Reaktorkammer 3 mehrere Gasbypasskanäle 51 auf, wobei jeder der Gasbypasskanäle 51 von einer Position zwischen dem Boden 29 und dem Zwischenboden 49 aus in Richtung zu der Decke 31 der Reaktorkammer 3 verläuft (und somit auch in Richtung zu der in der Decke 31 ausgebildeten Gasabführöffnung 17). Es kann vorgesehen sein, dass jeder der Gasbypasskanäle 51 derart angeordnet und ausgebildet ist, dass seine Einlassöffnung zwischen dem Boden 29 und dem Zwischenboden 49 angeordnet ist und seine Auslassöffnung oberhalb der maximalen Füllhöhe der Reaktorkammer 3 angeordnet ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verwertungsvorrichtung
    3
    Reaktorkammer
    5
    Ausgangsstoffe / Reststoffe
    7
    Heizkammer
    9
    Gasabführleitung
    11
    gasförmige Produkte
    13
    Verflüssiger
    15
    Kühlwasserkreis
    17
    Gasabführöffnung
    19
    Gaszuführöffnung
    21
    Ablauföffnung
    23
    Gasabfuhrtemperatur-Sensor
    25
    Reaktortemperatur-Sensor
    27
    Steuervorrichtung
    29
    Boden der Reaktorkammer
    31
    Decke der Reaktorkammer
    33
    Decken-Heizsegment
    35
    Mittel-Heizsegment
    37
    Boden-Heizsegment
    39
    Seiten-Heizelement
    41
    Boden-Heizelement
    43
    Zentral-Heizelement
    45
    Einbuchtung
    47
    Heizzonen-Temperatursensor
    49
    perforierter Zwischenboden
    51
    Gasbypasskanal
    TG
    Gasabfuhr-Temperatur
    TR
    Reaktor-Temperatur
    TGS
    Gasabfuhr-Solltemperatur
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 2825429 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Vorrichtung (1) zum thermischen Behandeln von Ausgangsstoffen (5), aufweisend: – eine Reaktorkammer (3) zum Aufnehmen der Ausgangsstoffe (5), – eine Heizvorrichtung (7) zum Beheizen der Reaktorkammer (3), wobei die in der Reaktorkammer aufgenommenen Ausgangsstoffe (5) während des Beheizens unter Erzeugung gasförmiger Produkte (11) zersetzt werden, – eine Gasabführleitung (9) zum Abführen der gasförmigen Produkte (11) aus der Reaktorkammer (3), – einen Gasabfuhrtemperatur-Sensor (23) zum Erfassen der an einer Position der Gasabführleitung (9) außerhalb der Reaktorkammer (3) vorliegenden Temperatur als Gasabfuhr-Temperatur (TG), – einen Reaktortemperatur-Sensor (25) zum Erfassen der an einer Position innerhalb der Reaktorkammer (3) vorliegenden Temperatur als Reaktor-Temperatur (TR), – eine Steuervorrichtung (27), die mit dem Gasabfuhrtemperatur-Sensor (23) und dem Reaktortemperatur-Sensor (25) verbunden ist und derart eingerichtet ist, dass von ihr ein Vergleich der Gasabfuhr-Temperatur (TG) mit der Reaktor-Temperatur (TR) durchgeführt wird und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs ein Signal ausgegeben wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, aufweisend einen Verflüssiger (13) zum Verflüssigen der gasförmigen Produkte (11) mittels Kondensation, wobei die Gasabführleitung (9) von der Reaktorkammer (3) zu dem Verflüssiger (13) verläuft und an einer Gaszuführöffnung (19) in denselben mündet, und wobei der Gasabfuhr-Temperatursensor (23) zum Erfassen der an der Gaszuführöffnung (19) vorliegenden Temperatur als Gasabfuhr-Temperatur (TG) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuervorrichtung (27) derart eingerichtet ist, dass von ihr die Änderungsrate der Gasabfuhr-Temperatur (TG) als Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate und die Änderungsrate der Reaktor-Temperatur (TR) als Reaktortemperatur-Änderungsrate erfasst wird und das Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen der vorzeichenbehafteten Reaktortemperatur-Änderungsrate und der vorzeichenbehafteten Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuervorrichtung (27) derart eingerichtet ist, dass jedem Reaktor-Temperaturwert (TR) ein vorgegebener Gasabfuhr-Solltemperaturwert (TGS) zugeordnet ist, und dass von ihr das Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen dem Gasabfuhr-Solltemperaturwert, der dem aktuellen Reaktor-Temperaturwert zugeordnet ist, und dem aktuellen Gasabfuhr-Temperaturwert (TG) oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Reaktorkammer (3) einen perforierten Zwischenboden (49) aufweist, der in einem Abstand zu dem Boden (29) der Reaktorkammer innerhalb derselben angeordnet ist, und wobei die Reaktorkammer einen oder mehrere Gasbypasskanäle (51) aufweist, wobei jeder der Gasbypasskanäle von einer Position zwischen dem Boden (29) und dem Zwischenboden (49) aus in Richtung zu der Decke (31) der Reaktorkammer (3) verläuft.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Heizvorrichtung in Form einer Heizkammer (7) zum Aufnehmen der Reaktorkammer (3) ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Heizvorrichtung (7) in Richtung von dem Boden (29) der Reaktorkammer (3) zu der Decke (31) der Reaktorkammer mehrere Heizsegmente (33, 35, 37) aufweist, wobei von jedem der Heizsegmente eine Heizzone definiert ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Boden (29) der Reaktorkammer (3) eine in Richtung zu der Decke (31) der Reaktorkammer hin einschneidende Einbuchtung (45) aufweist und die Heizvorrichtung ein in der Einbuchtung positionierbares Heizelement (43) aufweist.
  9. Verfahren zum thermischen Behandeln von Ausgangsstoffen (5), aufweisend folgende Schritte: – Erhitzen der Ausgangsstoffe in einer Reaktorkammer (3), wobei die Ausgangsstoffe (5) unter Erzeugung gasförmiger Produkte (11) zersetzt werden, – Abführen der gasförmigen Produkte (11) aus der Reaktorkammer (3) via eine Gasabführleitung (9), – Erfassen der an einer Position der Gasabführleitung (9) außerhalb der Reaktorkammer vorliegenden Temperatur als Gasabfuhr-Temperatur (TG), – Erfassen der an einer Position innerhalb der Reaktorkammer (3) vorliegenden Temperatur als Reaktor-Temperatur (TR), und – Durchführen eines Vergleichs der Gasabfuhr-Temperatur (TG) mit der Reaktor-Temperatur (TR) und Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Änderungsrate der Gasabfuhr-Temperatur (TG) als Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate und die Änderungsrate der Reaktor-Temperatur (TR) als Reaktortemperatur-Änderungsrate erfasst werden und das Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen der vorzeichenbehafteten Reaktortemperatur-Änderungsrate und der vorzeichenbehafteten Gasabfuhrtemperatur-Änderungsrate oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei jedem Reaktor-Temperaturwert (TR) ein vorgegebener Gasabfuhr-Solltemperaturwert (TGS) zugeordnet wird und das Signal ausgegeben wird, wenn die Differenz zwischen dem Gasabfuhr-Solltemperaturwert, der dem aktuellen Reaktor-Temperaturwert zugeordnet ist, und dem aktuellen Gasabfuhr-Temperaturwert (TG) oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt.
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