DE19506563A1

DE19506563A1 - Vergaser für Schwarzlauge

Info

Publication number: DE19506563A1
Application number: DE19506563A
Authority: DE
Inventors: Robert A Mcilroy; Robert A Kuchner; John E Monacelli; Dennis W Johnson
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 1995-08-31
Also published as: BR9500291A; US5634950A; CN1120098A; CZ37695A3; JP2684348B2; JPH0881890A; US5645616A; US5752994A; ES2136477B1; TW245651B; RU2135273C1; SK22995A3; ES2136477A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Wirbelbettver gasersysteme und im besonderen auf ein neues und nützliches in sich abgeschlossenes System zur Vergasung eines verbleibenden Restes wie Schwarzlauge.

In der Zellstoff- und Papierproduktionsindustrie werden Rückgewinnungs prozesse verwendet, um Dampf zu erzeugen und um gewisse Chemikalien zurückzugewinnen, die bei dem Verfahren zur Herstellung des Rohzell stoffs verwendet werden.

Ein herkömmliches Verfahren der chemischen Rückgewinnung, das in dem Kraft-Verfahren zur Herstellung von Papierzellstoff (Kraft Paper Pulping Process) verwendet wird, beginnt mit der Konzentration dessen was als Schwarzlauge bekannt ist. Schwarzlauge ist der Strom, der vom Waschen des Zellstoffes resultiert, nachdem das Holz durch die Kochlau ge digeriert bzw. gekocht worden ist. Dieser Strom ist reich an wertvol len Chemikalien, die zurückgewonnen werden, um einige der grundlegen den Kochlaugen herzustellen, die in dem Digestierer bzw. Kocher einge setzt werden. Diese Lauge enthält ebenfalls organisches Material, das bei dem Digestierprozeß des aufbereiteten Holzes aufgenommen wurde. In einem Ofen zur chemischen Rückgewinnung wird die Schwarzlauge, die auf ungefähr 60 bis 80 Gewichtsprozent Feststoffe konzentriert wurde, in den Bodenabschnitt des Ofens gesprüht oder eingeführt, wo sich eine Schmelze bildet. Die Schmelze, die sich in dem Bodenteil des Ofens ablagert, kann gefährlich sein. Falls sich Leckagen in den Wasserrohren entwickeln, ist die Wahrscheinlichkeit einer Explosion vom Kontakt des Wassers und der Schmelze sehr hoch. Die fließende Schmelze wird ausgezogen und so behandelt, daß die Kochlauge für den Digestierprozeß wieder einsetzbar ist.

Andere Ansätze, um die Schwarzlauge zu vergasen, schließen hohe Temperaturen (< als die Schmelztemperatur T_smelt), Vergaser mit Betten zum Mitreißen von Flüssigkeit und Niedertemperatur-Wirbelbettvergaser. Einige Vergaser führen die Wärme in das Bettmaterial selbst zu, wäh rend andere die Wärme indirekt (mittelbar) vorsehen. Typische Nieder temperatur-Vergaser sehen die Wärmezufuhr zu dem Wirbelbett durch die Verwendung von Wärmetauscheroberflächen vor, wie Wärmetauscher rohre, die sich im Bettmaterial befinden.

Ein integraler Teil der Vergasung von Brennstoffen, die Schwefel enthal ten, insbesondere die Schwarzlaugenvergasung, ist die Wärmerückgewin nung und die Entfernung des Schwefels von dem Brennstoff (Produkt) Gas.

Die Vergasung von Schwarzlauge wird durch die Erhitzung der Feststoffe der Lauge mit einer substöchiometrischen Menge von Sauerstoff ausge führt. Die Vergasungsprodukte sind ein Produktgasstrom, der reich an Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff ist, und ein Strom von Natriumsalzen. Die Natriumsalze bestehen vorrangig aus Natriumkarbonat mit geringeren Mengen von Natrium-Schwefel und Kali umverbindungen. Der meiste Schwefel in der Schwarzlauge wird in die Gasphase als Schwefelwasserstoff in einem Niedertemperatur-Vergaser freigesetzt.

Die Temperatur des Produktgases aus dem Vergaser beträgt nach der typischen Aufbereitung mit einem Abwärmekessel oder einer anderen Wärmefalle 300 bis 400°F. Typische Temperaturen beim Herauswaschen des Produktgases rangieren von 100°F bis 180°F. Somit herrscht in dem Produktgas noch eine beachtliche latente Wärme. Weiter kann der Strom des Produktgases beachtliche Mengen von Wasserdampf enthalten. Beim Abkühlen auf die erforderliche Temperatur zum Herauswaschen wird eine beträchtliche Menge latenter Wärme freigesetzt.

Der Schwefelwasserstoff (H₂S) in dem Produktgas des Vergasers muß entfernt werden, um ein sauberes Brennstoffgas zu erzeugen, das geeignet ist, in einem zusätzlichen Hilfskessel oder einer Gasturbine zu verbren nen. Das H₂S kann in einer Natriumkarbonatlösung absorbiert sein, die durch das Lösen der festen Produkte von dem Vergaser gebildet ist. Die Lösung des Produkts aus dem Prozeß des Herauswaschens würde eine "grüne Lauge" (green liquor) sein, ähnlich der herkömmlichen grünen Lauge (green liquor) aus dem Rückgewinnungsprozeß nach Kraft, die in dem Verfahren zur Herstellung von Zellstoff wiederverwendet werden kann.

Es wird angenommen, daß existierende chemische Lösungen für die Fabrik zur Herstellung von Zellstoff als Lösungen verwendet werden können, die H₂S absorbieren. Gase, die sowohl H₂S als auch CO₂ enthalten, werden mit Lösungen von Natriumsalz reagieren. Die Ab sorption von CO₂ ist nicht wünschenswert, da Natriumbikarbonat gebildet wird, das die Verwendung von kaustifizierenden Chemikalien und die Kapazität des Kalkofens erhöhen wird. Daten über die Reaktionsrate sind beschränkt auf Systeme zum Herauswaschen von H₂S/CO₂/Natri umsalzlösung. In der US-Patentschrift Nr. 4,431,617, erteilt am 14. Februar 1984 und in der US-Patentschrift Nr. 3,471,249, erteilt am 7. Oktober 1969, wird die Begrenzung der CO₂-Absorption diskutiert. Bevorzugte Absorption von H₂S gegen CO₂ ist eine Funktion der Gasge schwindigkeit, der Temperatur des Herauswaschens, der Vorrichtung zum Stoffaustausch, der Lösungsverweilzeit, und der Chemie der Herauswasch lösung.

Gegenwärtig besteht die Notwendigkeit für ein System und ein Verfahren zur Vergasung verbleibender Restlauge, das ein Produktgas mit niedrigem bis mittlerem Heizwert produziert und eine hohe Umwandlung von Kohlenstoff vorsieht und das eine niedrige Zuführung externer Wärme verwendet. Ebenso besteht ein Bedürfnis für eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entfernung spürbarer und latenter Wärme aus dem Pro duktgas und der Steuerung des Absorptionsprozesses zur selektiven H₂S- Absorption. Diese Vorrichtung und das Verfahren sollten bei einer Temperatur arbeiten, bei der so keine Schmelze produziert wird. Vor zugsweise wäre das System in sich abgeschlossen und würde als selb ständiges System funktionieren, um verbleibende Restlauge zu verarbeiten und ein Produktgas für Heizkessel, Öfen, Dieselgeneratoren oder Gastur binen zu erzeugen. Zusätzlich sollte es umweltfreundlich sein.

Die vorliegende Erfindung ist auf die zuvor genannten Probleme mit dem Stand der Technik sowie auch anderen und der Vergasung von verbleibendem Rest in der Zellstoff- und Papierindustrie gerichtet.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vergaser für Schwarz lauge vorzusehen, der ein Wirbelbett verwendet, bei dem Schwarzlauge auf den oberen Bereich des Flüssigkeitsbetts gesprüht wird.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entfernung spürbarer und latenter Wärme aus dem Produktgas und der Steuerung des Absorptionsprozesses für ausgewählte H₂S-Absorption vorzusehen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vergaser für Schwarzlauge vorzusehen, der ein Produktgas produziert.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vergaser für Schwarzlauge vorzusehen, der eine hohe Umwandlungsrate für Kohlenstoff aufweist und wenig, wenn überhaupt, Zufuhr externer Wärme benötigt.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vergaser für Schwarzlauge vorzusehen, mit der Option zweier Flüssigkeitsbetten, die unvergasten Kohlenstoff in dem Luft/Dampf beheizten Wirbelbett ver brennen, um die indirekte Wärmezufuhr zu unterstützen und die gesamte thermische Effizienz des Reaktors zu erhöhen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vergaser für Schwarzlauge vorzusehen, der Restströme beseitigt, die durch eine Papier fabrik produziert werden.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vergaser für Schwarzlauge vorzusehen, der verläßlich und ökonomisch ist.

Die verschiedenen Merkmale der Neuheit, die die Erfindung charak terisieren, werden in aller Ausführlichkeit in den beiliegenden Ansprü chen hervorgehoben und bilden einen Teil dieser Offenbarung. Zu einem besseren Verständnis der Erfindung, ihrer Vorteile der Arbeits weise und spezifischen Ziele, die durch ihre Verwendung erreicht werden, wird auf die begleitenden Zeichnungen und die Beschreibung Bezug genommen, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Systems der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 2 ein Querschnitt des Reaktors in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Querschnitt eines alternativen Ausführungsbeispiels des Reaktors der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Querschnitt eines Niedertemperatur-Wärmerückgewinnungs- und Herauswasch-Abschnittes eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 1, die eine Druckeinrichtung 105 veranschaulicht.

Im allgemeinen wird die Vergasung von Schwarzlauge durch Verwendung eines Vergasers zur Erhitzung der Feststoffanteile in der Lauge mit einer substöchiometrischen Menge von Sauerstoff ausgeführt. Die Produkte der Vergasung sind ein Strom von Brennstoffgas, der reich an Wasser stoff und Kohlenmonoxid ist und ein Strom von Natriumsalzen. Ob der wohlbekannten Möglichkeit für heftige Schmelz-Wasser-Reaktionen ist es wünschenswert, den Vergaser bei niedrigen Temperaturen zu fahren, so daß keine Schmelze produziert wird.

Wenn die Vergasung bei einer Temperatur unter dem Schmelzpunkt der Natriumsalze ausgeführt wird, liegen die Salze in dem Reaktor als feste Phase vor. Die Natriumsalze bestehen in erster Linie aus Natriumkarbo nat mit kleineren Mengen von Natrium-Schwefel-Verbindungen. Es ist vorstellbar, daß andere Alkalisalze, Kaliumsalze wie beispielsweise Kali umkarbonat aufweisen könnten. Der größte Teil des Schwefels in der Schwarzlauge wird als Schwefelwasserstoff in einem Niedertemperatur- Vergaser in die Gasphase freigesetzt. Ein Wirbelbett-Reaktor mit vorzugsweise granularem Natriumkarbonat oder Kalziumkarbonat als Anfangs-Feststoff (start-up solid) als das Bettmaterial, ist gut geeignet, um die Reaktionen der Niedertemperatur-Vergasung auszuführen.

Falls zu der Reaktionszone kein Sauerstoff hinter der bei den Festkör pern und der Wasserphase der Lauge zugeführt wird, wird der Prozeß als Pyrolyse bezeichnet. Gleichgewichtsberechnungen haben dennoch gezeigt, daß unter den Bedingungen der Pyrolyse große Mengen von nichtreagiertem Kohlenstoff in dem Produktstrom von Natriumkarbonat zurückbleiben und die endothermische Reaktion spürbare Mengen von Wärme verlangt, die zugeführt werden müssen.

Um diesen Rest-Kohlenstoff zu vergasen, wird eine zusätzliche Quelle an Sauerstoff benötigt. Dieser Sauerstoff kann durch atmosphärische Luft, Dampf, reinen Sauerstoff, übelriechendem Gas, Kohlendioxid oder Kom bination dieser Gase zugeführt werden. Es ist das Beste, Sauerstoff (O₂) zu verwenden, um die Feststoffanteile der Schwarzlauge zu vergasen, obwohl aufgrund ökonomischer Beschränkungen eine Mischung aus Luft und Dampf eingesetzt wird. Die direkte Zugabe von Luft zu dem Bett wird in der Dilution des Produktgases mit Stickstoff resultieren, aber es trägt ebenso zu den Wärmeerfordernissen durch teilweises Verbrennen eines Teils der Feststoffanteile der Schwarzlauge bei.

Die Verwendung von Dampf führt zu höheren Heizwerten für das Produktgas auf Kosten von größeren Erfordernissen externer Wärme. Die optimale Kombination von Luft und Dampf, um ein Produktgas mit einem Heizwert im Bereich von 70 bis 300 Btu/DSCF (dry standard cubic feet) mit dem minimalen Einsatz externer Wärme vorzusehen, ist abhängig von der Lauge.

Ohne Luft oder Sauerstoff sind die gesamten Reaktionen der Vergasung endothermisch, d. h., daß zusätzliche Wärme zu der Vergasungszone zugegeben werden muß. Bei einer Fraktion von stöchiometrischem Sauerstoff, die hoch genug ist, wird die Verbrennung von einigen der Produkte der Vergasung innerhalb des Reaktors genügend Wärme erzeu gen, um den Prozeß aufrecht zu erhalten, aber das führt dazu, daß ein Produktgas produziert wird, das einen niedrigen Heizwert aufweist. Eine große Fraktion der Gesamtwärme kann mittels des Vergasermediums, d. h. der Luft oder des Dampfes, das extern zu dem Vergasungsbett erwärmt wird, zugegeben werden, aber hier besteht eine obere Grenze für die Luft-/Dampf-Temperatur, um das Schmelzen der Natriumsalze zu ver meiden. Die verbleibende Wärme wird auf indirekte Weise durch einen Wärmetauscher, der sich in dem Bett befindet, zugegeben.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das System der vorliegenden Erfindung einen Reaktor zur Vergasung von Schwarzlauge, aufweisend einen Reak tor, im allgemeinen mit 10 bezeichnet, der eine Zuführung von Schwarz lauge, die hierhinein gesprüht oder injiziert wird, erhält. Ein Luft-/Dampf-Erhitzer 14 versieht den Vergaser 10 mit Wärme zur Vergasung der Schwarzlauge. Der Begriff Schwarzlauge, wie hier verwendet, wird so aufgefaßt, daß er eine Vielzahl von verbleibenden Restlaugen umfaßt, die, ohne darauf beschränkt zu sein, Laugen von Holz-/Nicht-Holz-Quel len (Stroh, Bambus, Bagasse) umfassen. Eine beliebige kohlenstoffhaltige oder zellulosehaltige Lauge kann in dem System der vorliegenden Erfin dung verwendet werden.

Das Produktgas aus der Vergasung der Lauge verläßt den Reaktor 10 über einen Dukt 16 zu einem Multizyklonentstauber 18, wo Staub von dem gasförmigen Strom entfernt wird und dem Reaktor über den Dukt 20 wieder zurückgeführt wird, der eine Drehdichtung aufweist.

Das heiße Produktgas wird durch den Dukt 22 in einen Abwärmekessel 24 geführt, der aus dem heißen Produktgasstrom Wärme zurückgewinnt, um gesättigten Niederdruck-Dampf zu erzeugen. Ein Kondensations wärmetauscher 26, der später im Detail beschrieben werden wird, ist ein indirekter Wärmetauscher vom Gegenstrom-Kondensiertyp, der verwendet wird, um beide, spürbare und latente Wärme, aus dem Produktgasstrom zu ziehen, als ein zweiter Staub-Partikelabscheider dient und etwas des Schwefelwasserstoffes aus dem Produktgas zieht.

Beliebiger verbleibender Schwefelwasserstoff, falls überhaupt, wird in einem optionalen Scrubber bzw. Naßrieselturm 28 entfernt. Der Turm 28 ist mit einer Packung großer Oberfläche zum Austausch oder einer anderen Vorrichtung zum Stoffaustausch mit zugeordneter Hardware, die auf dem Gebiet bekannt ist, ausgestattet. Der Boden des Turms 28 ist ein interner Einlaufschacht bzw. Sumpf für im Kreislauf umgepumpte grüne Lauge 30.

Wenn das Produktgas den Turm 28 verläßt, wird es in dem Produktgas- Zwischenerhitzer 32, wo es zu einer der verschiedenen Stellen trans portiert wird, wieder erhitzt. Das saubere Produktgas kann für die Verbrennung 34 weitertransportiert werden, in einem Lüftungsaufsatz 36 abgefackelt werden und/oder verwendet werden, um Wärme für das System 38 vorzusehen.

Das saubere Produktgas 38 ist mit erwärmter Verbrennungsluft gemischt, die durch einen Dampfschlangen-Lufterhitzer (SCAH: steam coil air heater) 40 versehen ist. Der Ventilator 42 sorgt für Luft zur Verbren nung in dem Luft-/Dampferhitzer 14. Die Vergaserluft wird durch den Ventilator 44 eingeführt und im SCAH 46 erhitzt und mit Dampf ge mischt und dann weiter in dem Luft-/Dampf-Erhitzer 14 erhitzt. Der Abwärmekessel 48 gewinnt die Wärme aus diesem Verbrennungsprozeß wieder, um Dampf zur Verwendung in dem System zu erzeugen. Das entweichende Gas wird vom Kamin 50 abgezogen.

Mit Bezug auf die Fig. 2 wird Schwarzlauge 52 nahe des oberen Be reichs des Reaktors 10 mit einer Zuführeinrichtung 12 an dem Bett 54 des Niedertemperatur-Vergasers, der die Vergaser-Reaktionen produziert, vorgesehen. Während die Zuführeinrichtung 12 als eine Spraydüse dargestellt ist, ist eine beliebige Einrichtung zum Einführen der Schwarz lauge geeignet, ob sie in flüssiger oder fester Form vorliegt. Vorzugs weise wird sie über dem Bett injiziert, aber alternativ direkt in das Bett. Das Vergaserbett 54 umfaßt Natriumsalze, vorzugsweise Natriumkarbonat, das aus der Schwarzlauge 52 gebildet ist, und arbeitet bei einem Bereich der Arbeitstemperatur von 900°F bis 1400°F und vorzugsweise bei einer Temperatur von ungefähr 1200°F. Diese Temperatur verhindert die Bildung von Schmelze.

Schwarzlauge 52 wird in einer Konzentration vorgesehen, die von 40 bis 80 Gewichtsprozent Feststoffe rangiert und vorzugsweise 65% bis 75 Gewichtsprozent an Feststoffen beträgt und wird in den Freiraum 56 über dem Wirbelbett 54 gesprüht oder eingespritzt, wo die Schwarzlauge 52 mit dem heißen Produktgas 58, das das Bett 54 verläßt, in Berührung kommt, was die Vergasereaktion erzeugt. Falls eine Pulverform (getrock nete Schwarzlauge) verfügbar ist, kann sie pneumatisch direkt in das Vergaserbett 54 eingesprüht werden. Die Schwarzlauge 52 wird weiter konzentriert, während das Gas 58 abgekühlt wird. Das erhöht die Effizienz des Prozesses, da die Wärme, die verwendet wird, um das Was ser zu verdampfen, bei einer niedrigeren Temperatur zugeführt wird, als die Wärme, die dem Bett 54 durch die perforierte Platte 60, die die Siedekugeln hierin enthalten, oder durch einen Wärmetauscher, der sich optional im Bett 54 befindet, zugeführt wird. Das Produktgas 58 wird nach dem Verlassen des Reaktors 10 in der Art und Weise behandelt, wie zuvor in Fig. 1 beschrieben wurde.

Das Material des Betts 54 weist einen Schmelzpunkt auf, der von unge fähr 1400°F bis 1550°F liegt, abhängig von der Menge des Schwefels, des Kaliums und der Chlor-Unreinheit in der Schwarzlauge 52. Somit sollte die Oberfläche eines sich im Bett befindlichen Wärmetauschers 62, falls dieser eingesetzt wird, unter diesem Temperaturbereich bleiben, um das Schmelzen von Partikeln an der Oberfläche der Heizvorrichtung und der Bildung von Schmelze zu verhindern. Das ist so, weil lokalisiertes Schmelzen am Wärmetauscher 62 dazu führt, daß Partikel an der Ober fläche des Wärmetauschers 62 fest haften und somit die Effizienz der Wärmetauscheroberfläche herabsetzen, was zu einer vollständigen Entwir belung des Bettes 54 führen kann.

Wenn ein Wärmetauscher 62 zur Anwendung kommt, wie dies in Fig. 3 zu sehen ist, erwärmt er indirekt das Bettmaterial 54 und sollte mit einer Oberflächentemperatur gefahren werden, die so nahe als möglich an der untersten Schmelzgrenze liegt, um die Temperaturdifferenz zwi schen der erhitzenden Oberfläche 62 und dem Bettmaterial 54 zu maxi mieren.

Dadurch, daß die Schwarzlauge 52 über das Bett 54 gesprüht wird, wäscht die Lauge 52 einiges von dem Staub aus dem Produktgas 58 und unterstützt die Säuberung des Gases 58. Dennoch wird der größte Anteil der Staubpartikel, die von dem Bett 54 ausgewaschen werden und in dem Produktgas 58 enthalten sind, in einem Teilchen-Abscheider, wie einem Multizyklon 18, gesammelt und in das Bett 54 zurückgeführt.

Natriumsalze, d. h. die Reaktionsprodukte der Schwarzlauge 52, werden in erster Linie von dem Vergaserbett 54 als Natriumkarbonat mit einigem Natriumsulfid und Natriumsulfat über ein Überströmrohr 64 entfernt und in einem Tank 66 aufgelöst, wie man es am besten in Fig. 2 sehen kann. Ebenso wird unreagierter Rest-Kohlenstoff von dem Bett 54 eben falls entfernt.

In Verbindung mit dem Tank 66 kann ein Filter in einem Rohr 68 verwendet werden, um den Kohlenstoff von dem Reaktionsprodukt zu sammeln. Der Kohlenstoff wird im Gegenzug zu dem Bett 54 zurückge führt.

Fig. 2 zeigt das bevorzugte Ausführungsbeispiel des Vergaserreaktors 10, der das wallende Wirbelbett enthält und vorzugsweise aus einem extern gerippten, verschweißten, im allgemeinen zylindrischen Edelstahl-Behälter aufgebaut ist. Der Reaktor 10 enthält eine Einlaß-Sammelkammer bzw. ein Einlaß-Plenum 11, eine Verteilerplatte 60 mit Siedekugeln und Auslauf-Ausläufen 64 des Bettes zum Ablassen der festen Reaktions produkte. Die Reaktionszone 13 enthält das Bett 54 und mindestens eine Rückführöffnung 20. Optional sind Öffnungen zur Beobachtung 70 und ein Ablaß 72 vorgesehen. Der Reaktor 10 umfaßt auch eine Trockenzone 15 mit größerem Durchmesser mit dem Sprayaufbau 12 für die Schwarzlauge, Befülldüsen 74 und einen Auslaß 16 für das Produktgas.

Wie oben erwähnt, betritt in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein heißes, wirbelndes Mittel das Plenum 11 unter einem Druck im Bereich von 6 bis 12 psig mit dem bevorzugten Druck von ungefähr 8 psig und bei einer Temperatur, die von ungefähr 800 bis 1250°F rangiert. Das wirbelnde Mittel erwärmt und verwirbelt das Bett 54 in einem bevorzug ten Temperaturbereich von 1000°F bis 1250°F. Die Wirbelgeschwindig keit liegt im Bereich von 3 bis 8 ft/s mit dem bevorzugten Wert von 6 ft/s. Das verwirbelnde Mittel 19 umfaßt Sauerstoff, Luft, Dampf, Koh lendioxid, übelriechendes Gas oder Mischungen hiervon.

Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel des Vergaserreaktors 10. In diesem Ausführungsbeispiel gibt es zwei Wirbelbetten 54, 76, die in bezug auf die Gasströmung in Reihe arbeiten. In den gesamten ver schiedenen Ansichten bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Merkmale. Das Wirbelbett 76 sieht das Verwirbelungsmittel 19 vor und kann in Verbindung mit oder als ein Substitut für den Luft-/ Dampferhitzer 14 verwendet werden.

Die verwirbelten Gase für die Vergasungsreaktionen betreten den Prozeß als relativ kalte Ströme an dem unteren Verwirbelbett 76. Das Bett 76 wird mit Luft 2 als ein Verwirbelungsgas bei annähernd 250°F versorgt. Luft bei dieser Temperatur wird in einem Dampfschlangen-Vorerwärmer 46 mit 50 psi Dampf erhalten. Der behandelte Dampf 3 wird ebenso dem Reaktor 10 für das Bett 76 zur Verfügung gestellt. Der behandelte Dampf 3 wird unter Verwendung eines Abwärmekessels 48 für das entweichende Gas gebildet. Sowohl der Luftstrom 2 als auch der Dampfstrom 3 sind zu kalt, um sie direkt in das Vergaserbett 54 zu geben. Ein merklicher Anteil der gesamten zugegebenen Wärme wird benötigt, um sie gerade auf die Temperatur des Bettes zu bringen. Somit wird vorzugsweise ein Wärmetauscher 78 in dem Bett 76 ver wendet. Jede andere geeignete externe Heizmethode kann ebenfalls verwendet werden.

Der Luftstrom 2 und der Dampfstrom 3 werden auf die Arbeitstempera tur des Bettes 76 erhitzt, die ungefähr 1000°F bis 1400°F beträgt, aber unter einigen Umständen kann durch die Verwendung indirekten Wärme ausstoßes, der durch den Wärmetauscher 78 bereitgestellt wird, die Temperatur so niedrig wie 800°F sein. Der Flüssigkeitsstrom 19 wird sich sehr schnell abkühlen oder erwärmen auf die aktuelle Arbeitstempe ratur des oberen Wirbelbetts 54, aber sie erhitzt das obere Bett 54 nicht über den Schmelzpunkt der Feststoffanteile.

Das untere Wirbelbett 76 verwendet inerte Bettmaterialien, so wie Kalziumsulfat, Sand oder Aluminiumoxide, die eine hohe Schmelztempera tur aufweisen. Da keine Gefahr besteht, daß das Bettmaterial geschmol zen wird, kann die Temperatur der Oberfläche des unteren Wärmetau schers 78 viel höher als die Temperatur des oberen Wärmetauschers 62 sein. Falls es erwünscht ist, kann die Wärmezuführung 79 zu dem unteren externen Wärmetauscher 78 durch das Verbrennen eines Teils des Produktgases 58 innerhalb des Wärmetauschers 78 zugeführt werden, oder es kann eine beliebige bekannte Verbrennungsquelle wie ein Erd gasbrenner eingesetzt werden.

Jeglicher unreagierter Kohlenstoff, der durch den Filter an dem Auflö sungstank 66 entfernt worden ist, kann in das System zurückgeführt werden. Durch das Recyceln des Kohlenstoffes wird eine Verbesserung für die Gesamteffizienz des Vergasungsprozesses für den Reaktor 10 vorgesehen. Dieses Zurückführen löst nicht nur die Aufgabe, den Bo densatz zu entfernen, sondern bewahrt ebenso eine hohe thermische Effizienz für den Reaktor 10.

Die vorliegende Erfindung bewahrt einen guten Heizwert für den Pro duktgasstrom 58, der durch den Reaktor 10 produziert wird, während er als einfacher luft-, und/oder dampfgeblasener Vergaser arbeitet, der ein Minimum an direkter Wärmezufuhr zu den Wirbelbetten durch die Mischung von Luft und Dampf benötigt.

Ein anderes Verfahren zur Erhöhung des Heizwertes des Produktver brennungsgases 58 besteht darin, reinen Sauerstoff 4, falls dieser verfüg bar ist, als das Vergasermedium anstelle der Luft 2 zu verwenden. Die Verwendung von Sauerstoff erhöht den kalorischen Wert bzw. Heizwert des Produktgases. Dennoch resultiert die Verwendung von reinem Sauerstoff 4 als ein Zusatz zu dem Luftstrom 2 in sauerstoffangereicher ter Luft und gewinnt den Vorteil des erhöhten Heizwertes des Produkt gases 58, während eine adäquate Verwirbelung des Reaktors 10 beibehal ten wird.

Die Verwendung von reinem Sauerstoff 4, um den Strom der Vergaser luft 2 anzureichern, ist in vielen Papierfabriken praktikabel. Das Blei chen mit Sauerstoff wird ebenso weitverbreitet verwendet, um das Blei chen mit Chlor in diesen Fabriken zu ersetzen. Die Verwendung von Sauerstoff in Belüftungssystemen für Abwasser ist nicht ungewöhnlich, und der zusätzliche Sauerstoffbedarf des Vergasers sollte für die Papier fabriken ausreichen, um eine Lufttrennanlage vor Ort zu betreiben, die die gesamten Sauerstoffkosten für die Papierfabrik senken würde.

Eine andere Quelle für die Luft für den Vergaser 10 ist eine Quelle 5 übelriechenden Gases wie ein Abgas mit hohem Volumen und niedriger Konzentration (HVLC: high volume low concentration), das aus einem Strom besteht, der seinen Ursprung in den Entlüftungen und Hauben an vielen Stellen der Fabrik hat. Der Strom von Abgas 5 enthält niedrige Konzentrationen von vielen übelriechenden Gasen wie Merkaptanen und ist im allgemeinen mit Wasserdampf gesättigt. Diese Gase wird man normalerweise durch Veraschung oder als Luftversorgung für den Kalk ofen los, stellen aber normalerweise einen thermischen Abzug aufgrund ihres hohen Feuchtigkeitsgehalts dar. Weil beide, sowohl Dampf als auch Luft, in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sehen die übelriechenden Gase 5 ein Mittel zur Lösung des Entsorgungsproblems vor, mit dem man bei Papierfabriken konfrontiert ist.

Zusätzlich kann ebenso eine Dampfquelle niedrigen Volumens und hoher Konzentration (LVAC: low volume high concentration) als eine Sauer stoffquelle für den Reaktor 10 verwendet werden. Dies bietet den Vorteil, daß zusätzlicher Schwefel eingefangen wird und den Ausgleich der Fabrik an Schwefel reduziert wird.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Teilung der indirekten externen Wärmezufuhr zwischen dem Nieder-Temperatur-Wirbelbett 54 und dem Hoch-Temperatur-Luft-Dampferhitzer 14 oder dem unteren Wirbelbett 76 vor. Die vorliegende Erfindung verwendet eine Mischung aus Luft 2, Dampf 3 und Sauerstoff 4, um ein höheres BTU-effizientes Produktgas 58 zu erhalten. Eine Kohlenstoffiltration und das Recyceln sehen eine effiziente Kohlenstoffumwandlung vor und haben eine niedrige externe Wärmezufuhr zum Ergebnis.

Durch das Verbrennen des unvergasten Kohlenstoffs 80 in dem unteren Verwirbelungsbett 76 wird die Zugabe von indirekter Wärme ergänzt und erhöht die gesamtthermische Effizienz des Reaktors 10. Zusätzlich sieht die vorliegende Erfindung einen effizienteren Prozeß einer Papierfabrik vor, indem der Vergaser 10 verwendet wird, um das HVLC-Abgas 5, das durch die Fabrik produziert wird, zu entsorgen.

Zurückkommend auf Fig. 1 verläßt das Produktgas 58 den Vergaserreak tor 10 und betritt möglicherweise den Kondensationswärmetauscher 26.

Ein Aspekt dieser Erfindung verwendet einen Kondensationswärmetau scher (CHX) 26 als eine Wärmerückgewinnungseinheit und als ein System zum Herauswaschen von H₂S für das Produktgas, das aus der Vergasung von Brennstoffen resultiert, die Schwefel enthalten, insbesonde re Schwarzlauge, aus der Zellstoff- und Papierproduktion. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind alle Oberflächen, die dem Produkt gas ausgesetzt sind, mit einer inerten Substanz oder einem Überzug bedeckt, wie Polytetrafluorethylen (PTEF) oder andere Fluoroplasten wie fluoriniertes Ethylenpropylen (FEP) oder Tetrafluoroethylen (TFE). Andere inerte Materialien wie Glas, Graphit, Legierungen, Metalle oder andere inerte Überzüge können verwendet werden. Das sieht eine Umgebung vor, in der eine Niedertemperatur-Wärmerückgewinnung erreicht werden kann ohne Bedenken bezüglich der gasseitigen Korrosion. Daher kann spürbare und latente Wärme zurückgewonnen werden und dem Prozeß zur erhöhten Kreislauf-Effizienz zurückgeführt werden. Der Überzug widersteht auch der Bildung von Ablagerungen in dem Kon densier-Abschnitt.

Mit Bezug auf Fig. 4 fließt das Produktgas 58 durch zwei Wärmetau scher 82, 84 in Reihe, gefolgt von einem Aufbereitungsabschnitt 28 zur endgültigen Entfernung von H₂S und einem Wasser/Reagenzseparator 96. Das Ergebnis ist ein sauberes, trockenes Produktgas.

Das Produktgas betritt den ersten Wärmetauscher 82 bei ungefähr 500°F oder weniger und wird auf ungefähr 200 bis 300°F abgekühlt. Kessel- Speisewasser 83 oder Prozeßwasser kann als Kühlflüssigkeit verwendet werden. Das erhitzte Speisewasser kann woanders verwendet werden, um notwendigen Prozeßdampf zu erzeugen. Prozeßwasser könnte woanders in dem System verwendet werden oder zur Wiedererwärmung des Pro duktgases wie im Zwischenerhitzer 32 verwendet werden.

Das Produktgas wird dann zu dem Abschnitt des zweiten Wärmetauschers 84 kanalisiert, der in einem Kondensiermodus arbeitet. Das Produktgas wird unter die adiabatische Sättigungstemperatur abgekühlt. In diesem Abschnitt finden sowohl die Entfernung von partikelförmigen Teilchen als auch die Entfernung von H₂S statt. Es bilden sich Tropfen um die im Gas getragenen partikelförmigen Materialien und kondensieren auf den gekühlten, mit Fluoroplasten überzogenen Rohren. Ein Reagenz 88 in der Form einer typischen grünen Lauge wird durch eine Sprühvorrichtung 90 in dem Aufbereitungsabschnitt 28 und wie benötigt an dem Einlaß 92 und dem Auslaß 91 des Abschnittes des zweiten Wärmetauschers 84 eingeführt. Andere geeignete Reagenzien umfassen technische Solvei- Soda, kaustische Soda, Ammine, Alkalisalze, wasserlösliche Alkalisalze oder Mischungen hiervon. Die Entfernung des H₂S findet in diesem Kondensierabschnitt statt. Ein Einlaufschacht 98 nimmt die kondensierte Flüssigkeit und Lauge auf und führt sie dem Tank 100 durch ein Rohr 102 zu, wo es mittels der Pumpe 104 umgewälzt wird.

Wasser, bevorzugt bei oder unter 80°F; oder Luft 85 wird als Kühlmittel in der zweiten Stufe des Wärmetauschers 84 verwendet. Die Temperatur und Menge des Wassers können variiert werden, um die Produktgastem peratur für eine optimale Entfernung von H₂S zur Minimierung uner wünschter CO₂-Absorption zu steuern.

Dem Kondensierabschnitt folgt ein optionaler Aufbereitungsabschnitt 28, wo ein gegenläufiges Kontakten von Gas/Flüssigkeit und eine endgültige Entfernung von H₂S stattfindet. Dieser Abschnitt kann entweder einen Rieselturm, Kolonnen oder andere Stoffaustauschvorrichtungen, oder einen inerten Wärmetauscher, wie zuvor beschrieben, um die angemessene Menge von Oberflächen für den Stoffaustausch zur Verfügung zu stellen, verwenden. Ausgleich 94 an frischen Chemikalien wird der oberen Sprayzone 90 zugeführt, um die Verwendung von Chemikalien zu optimie ren und die Effizienz der Entfernung von H₂S zu maximieren.

Eine Abscheidevorrichtung 96, wie ein Zyklonenabscheider oder Tropfen abscheider, folgt dem Aufbereitungsabschnitt, um Niederschlag oder Flüssigkeiten von dem Produktgas 58 zu entfernen, das diesen Abschnitt verläßt, um in der Art und Weise behandelt zu werden, wie es zuvor in Fig. 1 beschrieben worden ist.

Das System der vorliegenden Erfindung ist einfach erweiterbar zur Arbeitsweise unter Druck. Druckbeaufschlagung des Systems wird in höheren Kapazität/Volumendesigns resultieren. Das gesamte System kann auf eine von zwei Arten druckbeaufschlagt werden. Die erste Möglichkeit besteht darin, das gesamte System, bestehend aus Druckbe hältern für jedes Untersystem oder für jede Komponente zu druckbeauf schlagen. Die zweite Möglichkeit besteht darin, Niederdruckkomponenten oder Subsysteme einzusetzen, die durch einen größeren Druckbehälter 105 umgeben sind, wie es in Fig. 5 zu sehen ist, um eine Umgebung hohen Druckes vorzusehen. Die Arbeitsweise unter hohem Druck ist wünschenswert und oft notwendig zur Verwendung mit einer Gasturbine. Natürlich kann das weitergeleitete Produktgas gerade vor Verwendung mit einer Gasturbine unter Druck gesetzt werden.

Andere Vorteile der vorliegenden Erfindung umfassen das folgende, ohne darauf beschränkt zu sein.

Das System der vorliegenden Erfindung ist in sich selbst abgeschlossen, d. h., geeignet zur beständigen Arbeitsweise in einem stationären Zustand (kein Herauffahren/Herunterfahren). Das System nimmt Schwarzlauge, Luft und Elektrizität für den Ventilator/das Gebläse auf und gibt grüne Lauge und Produktgas aus. Die Aufnahme von Speisewasser und die Dampfproduktion sind ziemlich minimal. Das System kann für eine Reihe von Laugen (von Holz, Bagasse, Stroh etc.) adaptiert werden und kann verwendet werden, um Produktgase verschiedener Qualität zu erzeugen. Es sind hierbei keine erhitzenden Oberflächen mit der wallen den Flüssigkeit des Reaktionsbettes im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 während der normalen Arbeitsweise in Berührung. Einige Erhitzer können für das Anfahren verwendet werden. Der Entwurf für niedere Temperaturen eliminiert die Bildung von Schmelze und die Möglichkeit von Schmelzwasserreaktionen, setzt das Potential zum Fouling bzw. An- bzw. Ablagerung herab und reduziert die Notwendigkeit zur Kühlung des Vergasungsbehälters. Es gibt keine bewegenden Teile oder mechanischen Vorrichtungen außer den Ventilatoren, den Gebläsen und den Dreh dichtungen. Die vorliegende Erfindung umfaßt die Zwischenerhitzung des Produktgases für den Transport. Das zwischenerhitzte Gas wird ebenfalls die Verbrennung des Nieder-BTU-Gases in dem Heizkessel vereinfachen.

Die Vorteile des CHX-Systems zum Herauswaschen in der vorliegenden Erfindung umfassen das folgende, ohne darauf beschränkt zu sein. Es kombiniert eine Wärmerückgewinnung mit der Entfernung von H₂S. Spürbare und latente Wärme werden zur erhöhten Effizienz des Kreis laufs zurückgewonnen. Es entfernt feine Feststoffanteile. Es gibt eine selektive H₂S-Absorption durch die Steuerung der Bedingungen des Herauswaschens, wie die Temperatur und die Chemie. Es gibt eine selektive H₂S-Absorption durch das Steuern des Ortes, an dem der Ausgleich an Chemikalien erfolgt. Das System sieht Oberflächen der Wärmetauscher und Stoffaustauscher vor, die gasseitig resistent gegenüber Korrosion sind. Das System sieht ebenfalls Oberflächen der Wärmetau scher und Stoffaustauscher vor, die gasseitig resistent gegen Sinter/Kessel stein sind. Es ermöglicht, daß Speisewasser aus dem Heizkessel zur verbesserten Effizienz eingesetzt wird.

Während spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt worden sind und im Detail beschrieben worden sind, um die Anwendung der Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen, wird es verstanden, daß die Erfindung auch auf andere Weise ausgeführt werden kann, ohne von diesen Prinzipien abzuweichen.

Claims

1. System zur Erzeugung eines Produktgases, umfassend:
Vergaserreaktor, der mindestens ein Wirbelbett hierin aufweist mit einem Einlaß und einem Auslaß;
Einrichtungen zur Beheizung des mindestens einen Wirbelbettes in dem Vergaserreaktor auf eine ausgewählte Temperatur, wobei die Beheizungseinrichtung einen erhitzten Flüssigkeitsstrom für das Wir beln des Bettes durch den Einlaß des Vergaserreaktors vorsieht;
eine Einrichtung zur Einführung einer verbleibenden Restlauge in dem Vergaserreaktor, um einen Produktgasstrom zu erzeugen;
eine Staubabscheidereinrichtung, die stromabwärts des Vergaserreak tors zum Entfernen von Staub aus dem Produktgasstrom positioniert ist; und
eine Kondensationswärmetauschereinrichtung zur Wiedergewinnung von Wärme aus dem Produktgas und Entfernen eines Sauergases hiervon mit aus Partikeln bestehendem Stoff zur Reinigung des Produktgases und zum Recyceln von Chemikalien von der Kom ponente.

2. System nach Anspruch 1, bei dem die Beheizungseinrichtung einen Hetzer umfaßt, der konstruiert ist, um die erhitzte Flüssigkeit in ein Plenum des Vergaserreaktors zuzuführen.

3. System nach Anspruch 2, bei dem der Heizer weiter einen Luft/ Dampferhitzer aufweist, der mit gereinigtem Produktgas befeuert wird, wobei der Luft/Dampferhitzer mit vorerhitzter Luft zur Ver brennung und Verwirbelung mit Dampf versorgt wird.

4. System nach Anspruch 3, weiter aufweisend eine Einrichtung zur Wiedergewinnung von Abwärme zur Wiedergewinnung von Wärme aus dem Verbrennungsgas des Luft/Dampferhitzers.

5. System nach Anspruch 1, bei dem die Beheizungseinrichtung ein zweites Wirbelbett aufweist, das unter dem ersten Wirbelbett inner halb des Vergaserreaktors positioniert ist, zur Zuführung eines erhitz ten verwirbelten Mediums hierhinein.

6. System nach Anspruch 5, weiter aufweisend mindestens eine Wärme tauschereinrichtung, die in dem zweiten Wirbelbett zur indirekten Erhitzung des Wirbelbetts angeordnet ist.

7. System nach Anspruch 5, weiter aufweisend mindestens eine Wärme tauschereinrichtung, die in dem ersten Wirbelbett zur indirekten Erhitzung des Wirbelbetts angeordnet ist.

8. System nach Anspruch 1, bei dem das Wirbelbett eine Arbeitstempe ratur aufweist, die im Bereich von ungefähr 800°F bis 1400°F ist.

9. System nach Anspruch 1, bei dem das Wirbelbett eine Arbeitstempe ratur aufweist, die vorzugsweise im Bereich von 1000°F bis 1250°F ist.

10. System nach Anspruch 5, bei dem ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Sauerstoffquelle, einer übelriechenden Gasquelle, Luft, Dampf und einer Mischung hiervon, dem zweiten Wirbelbett zugeführt wird.

11. System nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine Einrichtung zur Druckbeaufschlagung des Systems zu einem ausgewählten Druck oberhalb einer Atmosphäre.

12. System nach Anspruch 11, bei dem die Druckbeaufschlagungsein richtung einen Druckbehälter umfaßt, der das System umgibt.

13. System nach Anspruch 1, weiter aufweisend eine Einrichtung zur Druckbeaufschlagung des sauberen Produktgases zum direkten Befeu ern in einer Turbine.

14. System nach Anspruch 1, bei dem das Wirbelbett ein Material umfaßt, das aus der Gruppe bestehend aus Natriumsalzen, Natrium karbonat, Kaliumsalzen, Kaliumkarbonat, Kalziumsalzen, Kalziumkar bonat und Mischungen hiervon ausgewählt wird.

15. Verfahren zum Herstellen eines Produktgases, aufweisend die Schrit te:
Einführen einer verbleibenden Restlauge in ein Wirbelbett eines Vergaserreaktors;
Betätigen des Wirbelbetts bei einer Temperatur, die in einem Be reich von 800°F bis 1400°F ist, zur Erzeugung eines Produktgass troms aus der verbleibenden Restlauge, ohne eine Schmelze zu bilden;
Entfernen von Staub aus dem Produktgasstrom; Wiedergewinnung von Wärme aus dem Produktgas mit einer Ein richtung zur Wiedergewinnung von Wärme; und
Durchführen des Produktgases durch eine Einrichtung zum Kon densationswärmetauschen zur Wiedergewinnung weiterer Wärme aus dem Produktgas und zum Entfernen eines Sauergases hiervon, zusammen mit aus Partikeln bestehendem Stoff.

16. Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Wärme aus einem Prozeß und Entfernen eines Sauergases hiervon, aufweisend:
einen Einlaß zum Empfangen eines Gasstroms;
eine erste Kondensationswärmetauschereinrichtung, wobei die erste Kondensationswärmetauschereinrichtung inerte Oberflächen aufweist, die konstruiert sind, gekühlt zu werden und dem Gasstrom ausge setzt zu werden;
eine zweite Kondensationswärmetauschereinrichtung, in Reihe ver bunden mit der ersten Kondensationswärmetauschereinrichtung, wobei die zweite Kondensationswärmetauschereinrichtung inerte Oberflächen aufweist, die so konstruiert sind, daß sie gekühlt und dem Gasstrom ausgesetzt sind, wobei die zweite Kondensationswärmetauscherein richtung mit der ersten Kondensationswärmetauschereinrichtung mittels eines Dukts verbunden ist;
eine Einrichtung zur Verteilung von Reagenzen in den Gasstrom in der zweiten Kondensationswärmetauschereinrichtung zum Heraus waschen eines Sauergases hiervon; und
eine Einrichtung zur Trennung von Flüssigkeit aus dem Gasstrom.

17. Eine Vorrichtung nach Anspruch 16, weiter aufweisend eine Aufbe reitungseinrichtung, die zwischen der zweiten Kondensationswärmetau schereinrichtung und der Trenneinrichtung gelegen ist, wobei die Aufbereitungseinrichtung gegenströmigen Gas-Flüssigkeitskontakt und weiteres Herauswaschen vorsieht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Verteilungseinrichtung verwendet wird, um das Reagenz an einen Einlaß und Ausgang der zweiten Kondensationswärmetauschereinrichtung zu sprühen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Verteilungseinrichtung verwendet wird, um Reagenz in einen Ausgang der Aufbereitungsein richtung zu sprühen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, weiter aufweisend einen Einlauf schacht der vor der zweiten Kondensationswärmetauschereinrichtung gelegen ist, um kondensierte Flüssigkeit und aus dem Gasstrom abgeschiedene Flüssigkeit aufzunehmen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, weiter aufweisend eine Einrichtung zum Recyclen kondensierter Flüssigkeit und Flüssigkeit, die aus dem Gasstrom abgeschieden ist, um ein Reagenz zu bilden.

22. System zum Vorsehen eines Produktgases nach Anspruch 1, weiter aufweisend eine Einrichtung zur Wiedergewinnung von Wärme, die stromabwärts der Einrichtung zur Staubabscheidung positioniert ist zur Wiedergewinnung von Wärme aus dem Produktgas.

23. System zur Herstellung eines Produktgases nach Anspruch 1, weiter aufweisend eine Einrichtung zur Wiedergewinnung von Wärme, die stromabwärts des Vergaserreaktors und stromaufwärts der Einrichtung zum Staubabscheiden gelegen ist, zur Wiedergewinnung von Wärme aus dem Produktgas.

24. Verfahren zum Herstellen eines Produktgases nach Anspruch 15, bei dem der einführende Schritt die Schritte umfaßt Sprühen einer verbleibenden Restlauge in ein Oberteil des Vergaserreaktors;
Erwärmen der verbleibenden Restlauge mit dem Produktgas;
Konzentrieren der verbleibenden Restlauge durch Verdampfung mit dem Produktgas; und
Kühlen des Produktgases.

25. System nach Anspruch 1, weiter aufweisend eine Einrichtung zur Zwischenerhitzung des Produktgases, um Transport und Verbrennung zu unterstützen.

26. Verfahren nach Anspruch 15, weiter aufweisend den Schritt der Zwischenerhitzung des Produktgases, um den Transport und die Ver brennung zu unterstützen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der das Reagenz ein ausgewähl tes Element aus der Gruppe bestehend aus grüner Lauge, techni scher Solvay-Soda, Natronlauge, Aminen, Alkalisalzen, wasserlösliche Alkalisalze und Mischungen hiervon ist.