DE202011102595U1 - Gas-carbon catalyst with ion trap GKK - Google Patents

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Abstract

Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindlichen Kohlenstoff dadurch gekennzeichnet, dass dieser sich im Aufbau zusammensetzt aus einem zylindrischen runden Behälter, an dessen unterem Ende sich ein kegelförmiger Anbau befindet, wobei sich zwischen dem runden zylindrischen Behälter und dem sich darunter befindenden kegelförmigen Anbau ein gelochtes Prallblech mit mittig angeordnetem runden Ausschnitt befindet (1 Aufbau GKK). Des weiteren ist dieser GKK Grundbehälter mit einem sich in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters befindlichen Rohr ausgestattet, durch welches von oben her kontaminiertes Gas zugeführt wird, und dessen unteres Ende kurz oberhalb des gelochten Prallbleches endet. im weiteren inneren Aufbau befindet sich kurz oberhalb des unteren Endes des sich in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters befindlichen zentralen Rohres ein Verbund aus vielen dünnen Rohren, die eng beieinander liegend den Zwischenraum zwischen innerer Wandung des zylindrischen Behälters und äußerer Wandung des zentralen Rohres ausfüllen (1 Aufbau GKK).Gas-carbon catalytic converter with ion trap (GKK) for the gasification of carbon in the fuel gas, characterized in that it is composed of a cylindrical round container at the lower end of which there is a conical attachment, with the round cylindrical container between and the cone-shaped extension underneath there is a perforated baffle plate with a centrally arranged round cutout (1 structure GKK). Furthermore, this GKK basic container is equipped with a tube located in the axis of rotation of the cylindrical container, through which contaminated gas is supplied from above, and the lower end of which ends just above the perforated baffle plate. In the further internal structure, just above the lower end of the central tube located in the axis of rotation of the cylindrical container, there is a composite of many thin tubes, which, lying close together, fill the space between the inner wall of the cylindrical container and the outer wall of the central tube (1st floor) Structure GKK).

Description

Die Erfindung betrifft einen Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zum Entfernen von Holzkohlestücken und Holzkohlestäuben aus dem aus Hochtemperaturcarbonreaktoren (HTCR), und vergleichbaren Vergasungsanlagen und Vergasungsreaktoren (im folgenden als VGR abgekürzt), abgesaugten Brenngasen, und stellt eine Alternative zu den bisher zur Anwendung kommenden komplexen Gaskonditionierungstechniken zur Verfügung.The invention relates to a gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for removing charcoal and charcoal dust from the high-temperature carbon (HTCR), and comparable gasification and gasification reactors (hereinafter abbreviated as VGR), extracted fuel gases, and provides an alternative to previously used complex gas conditioning techniques available.

Brenngase aus den Hochtemperaturcarbonreaktoren (HTCR)/(VGR), für die z. B. gasmotorische Verwendung, sind generell mit Holzkohlestaub und kleinen Holzkohlestücken verunreinigt. Dies ergibt sich daraus, dass das Brenngas die Hochtemperaturcarbonreaktoren (HTCR)/(VGR), die im Saugzugprinzip betrieben werden, mit hoher Geschwindigkeit verlässt, und hierbei o. g. Holzkohlestaub und Holzkohlestücke aus den Reaktoren heraussaugt. Hochtemperaturcarbonreaktoren (HTCR) produzieren aus vorwiegend Holzhackschnitzeln Holzkohle und vergasen anschließend den Kohlenstoffanteil der Holzkohle, in einem heißen Oxidationsbereich bei ca. 1200°C, zu einem Brenngas. Neben dem Hochtemperaturcarbonreaktor (HTCR) arbeiten vergleichbare Anlagen nach gleichen physikalischen und chemischen Prinzip, wie z. B. der Hochfrequenzreaktor (HF-Reaktor). Reine Holzvergaser produzieren Brenngas dagegen lediglich überwiegend aus einer Pyrolyse von Holzhackschnitzeln. All diesen Reaktoren und Vergasern ist gemein, dass sich im abgesaugten Brenngas Kontaminierungen bestehend aus Holzkohlestücken und Holzkohlestäuben finden. Im folgenden werden Hochtemperaturcarbonreaktoren als HTCR und die anderen o. g. Vergaser- und Reaktortypen als VGR abgekürzt.Fuel gases from the high temperature carbon reactors (HTCR) / (VGR), for the z. As gas engine use, are generally contaminated with charcoal dust and small charcoal pieces. This is because the fuel gas leaves high-temperature carbon reactors (HTCR) / (VGR), which are operated in the induced draft, at high speed, and here o. Charcoal dust and charcoal pieces are sucked out of the reactors. High Temperature Carbon Reactors (HTCR) produce charcoal from predominantly woodchips and then gasify the carbon content of the charcoal into a fuel gas in a hot oxidation zone at about 1200 ° C. In addition to the high temperature carbon reactor (HTCR) comparable plants work according to the same physical and chemical principle, such. B. the high-frequency reactor (RF reactor). On the other hand, pure wood gasifiers only produce fuel gas mainly from pyrolysis of woodchips. All these reactors and carburetors have in common that found in the extracted fuel gas contaminants consisting of charcoal pieces and charcoal dust. Hereinafter, high-temperature carbon reactors are called HTCR and the others o. G. Carburetor and reactor types abbreviated as National Accounts.

Neben der Tatsache, dass insbesondere die kleineren Holzkohlestücke die Rohrleitungen auf Dauer verstopfen können, verursacht die Belastung mit Holzkohlestäuben schwere Schäden in den Gasmotoren und können Rohrleitungen und Filter verstopfen.In addition to the fact that especially the smaller pieces of charcoal can clog the pipes permanently, the load with charcoal dust causes severe damage in the gas engines and can clog pipes and filters.

Ein Herausfiltern der Holzkohlestücke und des Holzkohlestaubes ist wenig praktikabel, da sich die Filter bei einer z. B. Sperrfiltration schnell zusetzen, den Gesamtwiderstand (Saugwiderstand) erhöhen, so dass die im Saugzugprinzip betriebenen Hochtemperaturreaktoren ihre Funktion einstellen, und große Mengen an Polyzyklischen-Aromatischen-Kohlenwasserstoffen (PAK) in direkter Folge der sinkenden Temperatur des Oxidationsbereichs produziert. Dies liegt ursächlich darin begründet, dass eine sich durch Verminderung des abgesaugten Gasstromes ergebende verminderte Primärluftzufuhr in den Oxidationsbereich, eines z. B. HTCR, auch eine verminderte Bereitstellung von in der Primärluft befindlichem Sauerstoff für die Oxidation des dortigen Kohlenstoffes bedeutet. Dadurch kann die Temperatur im Oxidationsbereich eines z. B. HTCR weit unter die erforderlichen 1200°C absinken, so dass dort Kohlenstoff nicht mehr vergast werden kann. Während der Umsetzung von z. B. Holzhackschnitzel in Holzkohle werden im Pyrolysebereich eines z. B. HTCR Polyzyklische-Armoatische-Kohlenwasserstoffe (PAK) produziert. Sinkt die Temperatur im Oxidationsbereich eines z. B. HTCR unter ca. 1100°C, so werden diese PAK dort nicht mehr wie üblich aufgekrackt, mit dem Brenngas abgesaugt, und kontaminieren die Anlage mit z. B. Teer und anderen langkettigen Kohlenwasserstoffen. Diese Kontaminationen an PAK beschleunigen zusätzlich das Zusetzen von z. B. Rohrleitungen und Filtern, da sie recht klebrig sind, und wie ein Fliegenfänger die Holzkohlestücke und Holzkohlestäube an den inneren Wandungen von z. B. Rohrleitungen, oder auf Filteroberflächen, haften lassen.A filtering out the charcoal pieces and the charcoal dust is not practical, since the filter at a z. For example, in order to quickly add barrier filtration, increase the total resistance (suction drag) so that the high temperature reactors operating in the induced draft regime will cease functioning and produce large quantities of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) as a direct result of the decreasing temperature of the oxidation zone. This is causally due to the fact that a reduction in the extracted gas stream resulting reduced primary air supply in the oxidation region, a z. B. HTCR, also means a reduced supply of befindlichem in the primary air oxygen for the oxidation of the local carbon. As a result, the temperature in the oxidation region of a z. B. HTCR far below the required 1200 ° C, so that there carbon can not be gasified. During the implementation of z. B. Wood chips in charcoal are in the pyrolysis of a z. B. HTCR polycyclic-aromatic-hydrocarbons (PAH) produced. If the temperature in the oxidation region of a z. B. HTCR below about 1100 ° C, then these PAHs are no longer cracked there as usual, sucked with the fuel gas, and contaminate the system with z. As tar and other long-chain hydrocarbons. These contaminations of PAHs also accelerate the clogging of e.g. As pipes and filters, since they are quite sticky, and like a flycatcher, the charcoal pieces and charcoal dust on the inner walls of z. As pipes, or on filter surfaces, adhere.

Der Transport des Brenngases kann nicht nur durch ein z. B. verstopftes Rohr behindert werden, sondern ebenfalls durch einen z. B. verstopften Sperrfilter.The transport of the fuel gas can not only by a z. B. blocked pipe, but also by a z. B. blocked blocking filter.

Weiterhin nehmen verstopfte Rohrleitungen und Filter direkten Einfluss auf die Funktion eines z. B. HTCR, indem die Kohlenstoffvergasung eingeschränkt, und das Aufkracken von PAK behindert wird.Furthermore, clogged pipes and filters directly influence the function of a z. HTCR, by limiting carbon gasification and hampering cracking of PAHs.

Das Brenngas besitzt bei Verlassen eines normal funktionierenden Hochtemperaturcarbonreaktors (HTCR)/(VGR) eine Besttemperatur von ca. 500°C, weswegen nur teure Keramikfilter zum Einsatz kommen können. Bei Verwendung von preiswerten, z. B. Sperrfiltern, mit niedrigen Betriebstemperaturen muss das Brenngas vor Beaufschlagung der Filteroberflächen auf eine Temperatur zwischen 100°C und 200°C heruntergekühlt werden, so dass der Einsatz einer zusätzlichen und störungsanfälligen Gaskühlanlage notwendig wird, die sich im Laufe des Betriebes zusetzt und oben erwähnte Reaktorstörung, nämlich verminderte Vergasung von Kohlenstoff und Nichtaufkrackung von PAK, verursachen wird.When leaving a normally functioning high temperature carbon reactor (HTCR) / (VGR), the fuel gas has a best temperature of approx. 500 ° C, which is why only expensive ceramic filters can be used. When using inexpensive, z. B. barrier filters, with low operating temperatures, the fuel gas must be cooled down to a temperature between 100 ° C and 200 ° C before applying the filter surfaces, so that the use of an additional and fault-prone gas cooling system is necessary, which clogged in the course of operation and mentioned above Reactor failure, namely, decreased gasification of carbon and non-cracking of PAHs.

Bei Einsatz eines Massenkraftabscheiders (Zyklon) werden zwar Holzkohlestücke zuverlässig abgeschieden, aber der feine Holzkohlestaub muss in einem anschließenden Filterverfahren entfernt werden. Wobei sich im Bereich der Filter wieder das Problem des Zusetzens ergibt.When using a Massenkraftabscheiders (cyclone) Although charcoal pieces are reliably deposited, but the fine charcoal dust must be removed in a subsequent filtration process. Whereby the problem of clogging arises again in the area of the filters.

Als praktikabel erwiesen hat sich hierbei als Filterersatz der Betrieb eines Gaswäschers mit dem Waschmedium Wasser. Nachteilig entstehen hierbei sehr große Mengen an Schlämmen, welche regelmäßig aus dem Gaswäscher entfernt werden müssen. Neben diesem Abfallstoff sind als notwendiges Betriebsmittel größere Mengen an sauberen Wasser, oder der Einsatz einer geeigneten Wasseraufbereitungsanlage für das Waschmedium notwendig.It has proved to be practicable here as a filter substitute the operation of a scrubber with the washing medium water. Disadvantageous here are very large amounts of sludge, which must be removed regularly from the gas scrubber. In addition to this waste material are considered necessary Operating resources greater amounts of clean water, or the use of a suitable water treatment plant for the washing medium necessary.

Ein weiterer Nachteil bei Betrieb eines Gaswäschers mit dem Waschmedium Wasser ergibt sich daraus, dass die Temperatur des Waschmediums unter Siedetemperatur gehalten werden muss. Eine Ausbildung einer Dampfblasenspur im Gaswäscher hat durch entsprechende konstruktive Maßnahmen zu erfolgen, da sich bei ausgebildeter Dampfblasenspur nur Randbereiche des die Dampfblasenspur bildenden Brenngases in direkten Kontakt mit dem Waschmedium befinden.Another disadvantage in the operation of a scrubber with the washing medium water results from the fact that the temperature of the scrubbing medium must be kept below boiling temperature. A formation of a vapor bubble track in the gas scrubber has to be carried out by appropriate design measures, since only edge regions of the vapor bubble forming fuel gas are in direct contact with the washing medium at the formed steam bubble track.

Ein Überhitzen des Waschmediums bei längerem Betrieb muss unbedingt vermieden werden. Letzteres ist im geschlossenen Waschmediumkreis wiederum nur durch Einsatz von Wärmetauscher und zusätzlicher Pumpe möglich, was die Komplexität und Störanfälligkeit, z. B. durch Zusetzen des Wärmetauschers für das Waschmedium durch Schlämme und dergleichen, bedeutet. Das Brenngas muss vor Zuleitung in den Gaswäscher auf eine technisch verwertbare Temperatur gekühlt werden, die sich nach dem Siedepunkt des Waschmediums richtet, wobei sich auf Dauer durch die Holzkohlestäube die Gefahr eines Zusetzens der vorgeschalteten Gaskühlanlage ergibt. Ein Zusetzen dieser notwendigen vorgeschalteten Gaskühlanlage, oder des Gaswäschers selber, bedeutet die bereits beschriebenen Folgen in Form verminderter Vergasung von Kohlenstoff und Nichtaufkrackung von PAK im Oxidationsbereich eines z. B. HTCR. Als weiterer Nachteil des Waschmediums Wasser ergibt sich, dass es bei Betrieb unter Siedetemperatur des Wassers zu einer Tröpfchenkontamination des Gases bei Verlassen des Gaswäschers kommt.Overheating of the washing medium during prolonged operation must be avoided at all costs. The latter is in turn possible only in the closed Waschmediumkreis by the use of heat exchangers and additional pump, which the complexity and susceptibility, z. B. by adding the heat exchanger for the washing medium by sludge and the like means. The fuel gas must be cooled before being fed into the gas scrubber to a technically usable temperature, which depends on the boiling point of the washing medium, with the risk of clogging of the upstream gas cooling system is permanently caused by the charcoal dust. Adding this necessary upstream gas cooling system, or the gas scrubber itself, means the consequences already described in the form of reduced gasification of carbon and non-cracking of PAH in the oxidation region of a z. HTCR. As a further disadvantage of the washing medium water, it results that, when operating below boiling temperature of the water, a droplet contamination of the gas when leaving the gas scrubber occurs.

Der Gaswäscher reinigt zwar das Gas solange von Holzkohlestücken und Holzkohlestäuben wie das Waschmedium nicht gesättigt ist, wirkt aber gleichzeitig wie ein Gasbefeuchter, in dem kleine Wassertröpfchen vom Gasstrom aus dem Gaswäscher mitgerissen werden. Diese Wassertröpfchen bilden sich vorwiegend um einen Kern aus Holzkohlestäuben.Although the gas scrubber cleans the gas from charcoal and charcoal dust as long as the scrubbing medium is not saturated, it acts at the same time as a gas humidifier in which small water droplets are entrained in the gas scrubber by the gas flow. These water droplets form predominantly around a core of charcoal dust.

Abhelfen könnte man dem durch den Einsatz eines Tröpfchenabscheiders hinter dem Gaswäscher. Obwohl der Holzkohlestaub zum größten Teil im Absorptionsmedium des Gaswäschers verbleibt, müssen die mit herausgesaugten, mit Staubpartikeln belasteten, Tröpfchen durch geeignete Verfahren und Einrichtungen entfernt werden bevor sie den/die Gasmotor/Gasmotoren erreicht/erreichen, was für diese tropfchenabscheidenden Verfahren und Einrichtungen aber die Gefahr eines Zuwachsend mit abgeschiedenen Holzkohlestäuben bedeuten kann. Eine Entfernung der kontaminierten Wassertröpfchen durch Osmose und Umkehrosmose scheidet wegen der erforderlichen Drücke aus, ebenfalls der Einsatz von z. B. Ultrafiltration oder gestaffelten Sperrfiltrationen. Die Saugmotoren wären mit maximal 0,2 mbar (Saug-Unterdruck) gar nicht in der Lage die entsprechenden Widerstände zu überwinden.This could be remedied by using a droplet separator behind the gas scrubber. Although charcoal dust remains for the most part in the gas scrubber's absorption medium, the droplets extracted with dust particles must be removed by suitable methods and means before they reach / reach the gas engine / gas engines, but for these droplet depositing methods and devices Danger of an increase with separated charcoal dust can mean. Removal of the contaminated water droplets by osmosis and reverse osmosis excreted because of the required pressures, also the use of z. B. ultrafiltration or staggered barrier filtrations. The suction engines would not be able to overcome the corresponding resistances with a maximum of 0.2 mbar (suction negative pressure).

Werden die Motoren mit Unterdrücken im Ansaugstutzen von 0,4 mbar bis 0,2 mbar betrieben, so sind die Folgen schwerste Motorschäden, da durch die zu hohen Unterdrücke Motoröl in die Verbrennungsräume gesaugt wird.If the engines are operated with negative pressures in the intake manifold of 0.4 mbar to 0.2 mbar, then the consequences are the most serious engine damage, as is sucked by the excessive negative pressure engine oil in the combustion chambers.

Diese Art von Motorschaden ist im übrigen auch die Folge, wenn der Unterdruck in den z. B. Rohrleitungen vor den Motoren in Folge einer Verstopfung von Rohrleitungen und Filtern steigt.This type of engine damage is incidentally also the result when the negative pressure in the z. B. Pipelines in front of the engines as a result of clogging of pipes and filters increases.

Ein Waschmedium, welches auf Dauer zu keiner Tröpfchenkontamination mit der beschriebenen Problematik führt, ist momentan nicht bekannt.A washing medium, which leads in the long run to no droplet contamination with the described problem, is currently unknown.

Die Verwendung eines Waschmediums mit höherem Siedepunkt, z. B. Rapsmethylester, macht eine leistungsstarke Gaskühlung vor dem Gaswäscher zwar überflüssig, erhöht aber die Betriebskosten, da z. B. Rapsmethylester als Waschmedium wesentlich teurer ist als Wasser.The use of a washing medium with a higher boiling point, z. As rapeseed methyl ester makes a powerful gas cooling before the scrubber superfluous, but increases the operating costs, since z. B. Rapsmethylester is much more expensive than water as a washing medium.

Derartige Waschmedien mit höherer Siedetemperatur ergeben das zusätzliche Problem, dass sie nach Verwendung teuer entsorgt werden müssen, während Schlämme aus Wasser und Holzkohlestäuben noch einleitfähig wären.Such higher boiling temperature wash media have the additional problem that they must be disposed of expensively after use while muds of water and charcoal dust would still be capable of being introduced.

All die hier genannten Methoden und Techniken bedeuten einen hohen Wartungs- und Reinigungsaufwand, sowie das Anfallen von kontaminierten Medien an mehreren Bereichen der sich aus den o. g. Komponenten ergebenden Gaskonditionierungsstrecke. Die hohe Störungsanfälligkeit mit den beschriebenen Folgen ist ein zusätzliches Argument gegen die o. g. Gaskonditionierungstechniken. Insbesondere bei Verwendung eines Gaswäschers sind die Holzkohlestäube für eine weitere energetische Verwertung meistens verloren, da eine Aufbereitung der Schlämme mit angestrebter Separation der verwertbaren Holzkohlestäube Wirtschaftlich nicht rentabel ist.All the methods and techniques mentioned here mean a high maintenance and cleaning effort, as well as the accrual of contaminated media in several areas of the o. G. Components resulting gas conditioning line. The high susceptibility to interference with the consequences described is an additional argument against the above. Gas conditioning techniques. In particular, when using a scrubber charcoal dust for further energy recovery are mostly lost because a treatment of the sludge with the desired separation of usable charcoal dust economically is not profitable.

Wertvoller Kohlenstoff wird demnach durch den Gaswäscher dem gasbildenden Prozess entzogen, und steht für eine energetische Umsetzung, von festen Kohlenstoffen in ein brennbares Schwachgas, nicht mehr zur Verfügung, Das heißt, dass die in den Schlämmen der Waschmedien gebundenen Holzkohlestäube weder thermisch verwendet, noch nach Separation der Kohlenstoffbestandteil durch Vergasen in ein Brenngas umgewandelt werden können, da Verfahren zur Separation sich wirtschaftlich nicht lohnen würden. Die versuchsweise separierten und isolierten Holzkohlestäube machen bis zu ca. 10 Gew.-% der im selben Zeitraum umgesetzten Holzhackschnitzelmenge aus. Die für die Brenngassynthese, oder anderweitige thermische Verwendung, verlorenen in den Schlämmen von Gaswäschern gebundenen Kohlenstäube können als beträchtlich bezeichnet werden.Valuable carbon is thus withdrawn by the gas scrubber gas forming process, and is no longer available for an energetic conversion of solid carbons in a flammable lean gas, that is, that bound in the sludges of the scrubbing media charcoal dust neither used thermally, or after Separation of the carbon component can be converted by gasification into a fuel gas, since separation processes are not economically would be worthwhile. The experimentally separated and isolated charcoal dust accounts for up to about 10 wt .-% of converted in the same period of woodchip amount. The carbon dusts bound in the sludges of scrubbers for fuel gas synthesis, or other thermal use, can be said to be significant.

Der mögliche Einsatz von Elektrofiltern scheidet, bei kleineren Anlagen von bis zu 200 kWel, wegen der hohen Anschaffungskosten aus.The potential use of electrostatic precipitates, for smaller systems of up to 200 kWel, because of the high cost.

Die Lösung der ausgeführten Probleme bei der Gaskonditionierung von Brenngasen aus Hochtemperaturreaktoren ergibt sich durch den Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK).The solution of the problems encountered in the gas conditioning of fuel gases from high-temperature reactors results from the gas-carbon catalyst with ion trap (GKK).

Der GKK ist eine Technik, die in einem mehrstufigen Verfahren die im Brenngas von Hochtemperaturcarbonreaktoren (HTCR)/(VGR) befindlichen festen Holzkohlestücke und Holzkohlestäube gasförmig umsetzt, und den Anteil an brennbaren Kohlenstoffmonoxid im Brenngas erhöht.The GKK is a technology that gaseously converts the solid charcoal pieces and charcoal dust contained in the fuel gas of high-temperature carbon reactors (HTCR) / (VGR) in a multi-stage process, and increases the proportion of combustible carbon monoxide in the fuel gas.

In der ersten Stufe trennt der GKK Holzkohlestücke von Holzkohlestäuben, wobei die Holzkohlestücke entsprechend nachfolgender Beschreibung vom Gas getrennt werden. In der zweiten Stufe werden Holzkohlestücke und Holzkohlestäube, entsprechend nachfolgender Beschreibung, in zwei getrennten Bereichen des GKK zu Kohlenstoffmonoxid als Brenngas vergast.In the first stage, the GKK separates pieces of charcoal from charcoal dust, with the charcoal pieces being separated from the gas as described below. In the second stage, charcoal pieces and charcoal dust, as described below, are gasified in two separate areas of the CCN into carbon monoxide as a fuel gas.

In der dritten Stufe werden entsprechend nachfolgender Beschreibung die beim Vergasungsprozess des Kohlenstoffes übrigbleibenden mineralischen Aschen aus dem Brenngas entfernt.In the third stage, according to the following description, the remaining in the gasification process of the carbon mineral ashes are removed from the fuel gas.

Der GKK wird in unmittelbarer Nähe, also so kurz wie möglicher Distanz, zum Hochtemperaturcarbonreaktor (HTCR)/(VGR) installiert. Derart wird die Länge der verstopfungsgefährdeten Rohrleitung möglichst gering gehalten. Auch ist die Temperatur des in den GKK eintretenden Brenngases höher, je näher sich der GKK am Hochtemperaturcarbonreaktor (HTCR)/(VGR) befindet. Im praktischen Betrieb des Hochtemperaturcarbonreaktors (HTCR)/(VGR) zeigte sich, dass Rohre zwischen z. B. HTCR und GKK sich weniger bis gar nicht zusetzen, je höher die Temperatur des hindurchgeleiteten, mit Holzkohlestücken und Holzkohlestäuben kontaminierten, Gases ist. Die Ursache liegt darin, dass sich im Brenngas befindliche Wassermoleküle weniger an die inneren Wandungen der Rohre anlagern, je höher die Gastemperatur ist. Die Anlagerung von Wassermolekülen bedeutet auch eine Anlagerung von Holzkohlestäuben, da die Wassermoleküle, wie ein Klebstoff oder Bindemittel, die Bindungsfähigkeit der Holzkohlestäube an das Metall der inneren Wandung der Rohrleitung erhöht.The GKK is installed in the immediate vicinity, ie as short as possible, to the High Temperature Carbon Reactor (HTCR) / (VGR). In this way, the length of the pipeline at risk of clogging is kept as low as possible. Also, the closer the GKK is to the high temperature carbon reactor (HTCR) / (VGR), the higher the temperature of the fuel gas entering the GKK. In practical operation of the high temperature carbon reactor (HTCR) / (VGR) showed that pipes between z. As HTCR and GKK less or not enforce, the higher the temperature of the passed, contaminated with charcoal and charcoal dust, gas is. The reason is that the water molecules in the fuel gas accumulate less on the inner walls of the pipes, the higher the gas temperature. The attachment of water molecules also means an attachment of charcoal dust, since the water molecules, such as an adhesive or binder, increase the binding ability of the charcoal dust to the metal of the inner wall of the pipeline.

Die angestrebte hohe Gastemperatur bewirkt aber auch, dass der transportierte Holzkohlestaub statisch aufgeladen ist, und sich zum Zwecke des Potentialausgleiches bevorzugt an metallischen Oberflächen ablagert. Im praktischen Betrieb zeigte sich jedoch, dass bei hohen Gasgeschwindigkeiten in im Durchmesser nicht zu groß gewählten Rohren, dem statisch aufgeladenen Holzkohlestaub keine Gelegenheit gegeben wird, sich am Metall anzulagern. Die Massenträgheitskräfte der sich schnell bewegenden Holzkohlestäube sind höher, als die sich aus dem Potentialausgleich ergebenden Anziehungskräfte. Holzkohlestäube in schnell bewegten heißen Gasen zeigen daher wenig Bestreben, sich an die inneren Wandungen von Rohren zu haften.However, the desired high gas temperature also causes the transported charcoal dust is statically charged, and preferably deposited on metallic surfaces for the purpose of equipotential bonding. In practical operation, however, it has been found that at high gas velocities in pipes that are not too large in diameter, the statically charged charcoal dust is given no opportunity to attach to the metal. The mass inertia forces of the rapidly moving charcoal dust are higher than the attractive forces resulting from the equipotential bonding. Charcoal dust in fast-moving hot gases therefore show little tendency to adhere to the inner walls of pipes.

Die bei hohen Brenngastemperaturen statisch aufgeladenen Holzkohlestäube verursachen bei geeignetem Rohrdurchmesser, mit dem Zwecke der hohen Gasgeschwindigkeit, demzufolge keine Verstopfungen in der möglichst kurz gehaltenen Rohrleitung zwischen Hochtemperaturcarbonreaktor (HTCR)/(VGR) und Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK). Lediglich mit dem Gasstrom transportierte Holzkohlestücke können selten, sobald sie sich verkeilen, Verstopfungen verursachen. Bei hohen Gasgeschwindigkeiten ist die Massenträgheit der Holzkohlestücke aber hoch genug, dass sie in der kurzen Rohrleitung zwischen Hochtemperaturcarbonreaktor (HTCR)/(VGR) und GKK nicht liegen bleiben können, um die Rohrleitung derart zu verstopfen.The charcoal dust statically charged at high fuel gas temperatures cause a suitable pipe diameter, with the purpose of high gas velocity, therefore no blockages in the shortest possible pipeline between high temperature carbon reactor (HTCR) / (VGR) and gas-carbon catalyst with ion trap (GKK). Only pieces of charcoal transported with the gas stream can rarely cause blockages once they become wedged. However, at high gas velocities, the mass inertia of the charcoal pieces is high enough that they can not remain in the short pipeline between high temperature carbon reactor (HTCR) / (VGR) and GKK to plug the pipeline in such a way.

Durch die so kurz wie möglich zu haltende Rohrleitung wird das mit Holzkohlestücken und Holzkohlestäuben kontaminierte Brenngas von oben dem GKK zugeführt.By keeping the pipeline as short as possible, the fuel gas contaminated with charcoal and charcoal dust is fed from above to the GKK.

Der GKK besteht in seiner einfachsten Ausführungsform aus einem zylindrischen aufrechtstehenden Behälter mit einem kegelförmig Anbau am unteren Ende des zylindrischen Behälters, und einem sich seitlich von diesem zylindrischen Behälter befindlichen aufrechtstehenden rechteckigen Ionenfänger der eine große Kontaktfläche in Form vieler einzelner, sich längs des Gasstromes angeordneten Blechen, besitzt und mit zwei Beruhigungszonen ausgestattet ist. Der zylindrische Behälter mit kegelförmiger Erweiterung am unteren Ende dient der Umwandlung von festen Holzkohlestücken und Holzkohlestäuben in vorrangig Kohlenstoffmonoxid, während der Ionenfänger zum Sammeln der beim Umsetzen des Kohlenstoffes im zylindrischen Behälter übrigbleibenden Aschen dient.The GKK consists in its simplest embodiment of a cylindrical upright container with a conical attachment at the lower end of the cylindrical container, and a laterally located from this cylindrical container upright rectangular ion trap a large contact area in the form of many individual, arranged along the gas stream sheets , owns and is equipped with two calming zones. The cylindrical vessel with conical extension at the lower end serves to convert solid charcoal pieces and charcoal dusts into primarily carbon monoxide, while the ion scavenger serves to collect the ashes left over upon reacting the carbon in the cylindrical container.

Das heiße kontaminierte Brenngas tritt von oben in den zylindrischen Behälter ein, und wird durch ein sich in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters angeordnetes Rohr, bis kurz oberhalb des sich am unteren Ende befindlichen kegelförmigen Anbaus transportiert. Bedingt durch die hohe Geschwindigkeit werden größere Holzkohlestücke wie Geschosse in den kegelförmigen Anbau beschleunigt. Ein gelochtes rundes Prallblech mit einer runden Aussparung in der Mitte, welches sich zwischen zylindrischen Behälter und sich darunter befindlichen kegelförmigen Anbau befindet, verhindert hierbei, dass von der inneren Wandung des kegelförmigen Anbaus abprallende Holzkohlestücke wieder in den zylindrisch Behälter geschleudert werden. Durch die schrägen Wandungen des kegelförmigen Anbaus werden abprallende Holzkohlestücke auch mehr seitlich, als nach oben abgelenkt.The hot contaminated fuel gas enters from above into the cylindrical container, and is by a arranged in the axis of rotation of the cylindrical container tube, transported just above the located at the bottom of the conical attachment. Due to the high speed of larger pieces of charcoal are accelerated as projectiles in the cone-shaped cultivation. A perforated round baffle plate with a circular recess in the middle, which is located between cylindrical container and cone-shaped attachment underneath, thereby prevents bouncing charcoal pieces from the inner wall of the cone-shaped attachment back into the cylindrical container. The sloping walls of the cone-shaped cultivation bouncing charcoal pieces are also more laterally, than deflected upwards.

Durch das größere zur Verfügung stehende Volumen zwischen der inneren Wandung des zylindrischen Behälters, und des inneren rotationssymmetrisch nach unten gerichteten Rohres baut sich die Gasgeschwindigkeit derart ab, dass die nach unten in den kegelförmigen Anbau beschleunigten größeren Holzkohlestücke vom nunmehr langsameren Gasstrom nicht mehr mitgerissen werden können, zumal sich diese außerhalb der Bewegung des verlangsamten Gasstromes befinden. Das gelochte Prallblech verhindert ein Heraussaugen von Holzkohlestücken aus dem kegelförmigen Anbau indem der Gasstrom sich dort nicht mehr auswirken kann, da das gelochte Prallblech zu einem sicheren Strömungsabriss des Gasstromes sorgt. Der verlangsamte mit nur noch kleinsten Holzkohlestücken und Holzkohlestäuben belastete Gasstrom wird aus dem zylindrischen Behälter nach oben abgelenkt, wobei sich die Strömungsablenkung und Strömungsrichtung nach oben daraus ergibt, dass das Gas seitlich am oberen Ende des zylindrischen Behälters abgesaugt wird. Der mit hauptsächlich Holzkohlestäuben kontaminierte Gasstrom muss von unten her kommend ein Bündel aus eng angeordneten Rohren mit kleinen Rohrdurchmessern passieren, die längs der aufsteigenden Bewegung des Brenngases angeordnet sind, und sich zwischen der inneren Wandung der Hülle des zylindrischen Behälters und der äußeren Wandung des in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters angeordneten zentralen Rohres befinden. Das untere Ende des Rohrbündels ist hierbei kurz oberhalb des unteren Endes des sich in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters befindlichen zentralen Rohres angeordnet. Da sich die Gasgeschwindigkeit im Bereich des Durchganges der Rohre des Rohrbündels nur unwesentlich erhöht, stehen den statisch aufgeladenen Holzkohlestäuben große Oberflächen für einen Potentialausgleich zur Verfügung. Auch kleinste Holzkohlestücke bleiben an den inneren Wandungen der Rohre des Rohrbündels haften. Bei geeigneter Anzahl und Länge des Rohrbündels verlässt der von unten eingetretene, mit Holzkohlestäuben kontaminierte Gasstrom, die oberen Austrittsöffnungen des Rohrbündels weitgehend von Holzkohlestäuben befreit, da sich die statisch aufgeladenen Holzkohlestäube zum Potentialausgleich an die inneren Wandungen der Rohre des Rohrbündels anlagern.Due to the larger volume available between the inner wall of the cylindrical container, and the inner rotationally symmetrical downwardly directed tube, the gas velocity decreases such that the accelerated down into the cone-shaped cultivation larger charcoal pieces from the now slower gas flow can not be entrained especially since they are outside the movement of the slowed gas flow. The perforated baffle plate prevents sucking charcoal pieces from the conical cultivation in that the gas flow can no longer affect there, since the perforated baffle plate ensures a secure stall of the gas stream. The slowed down with only the smallest charcoal pieces and charcoal dust loaded gas stream is deflected upwards from the cylindrical container, wherein the flow deflection and upward flow direction results from the fact that the gas is sucked laterally at the upper end of the cylindrical container. The gas stream contaminated with mainly charcoal dust must pass from below a bundle of closely spaced pipes with small pipe diameters arranged along the ascending movement of the fuel gas and between the inner wall of the shell of the cylindrical vessel and the outer wall of the one in the Rotary axis of the cylindrical container arranged central tube are located. The lower end of the tube bundle is in this case arranged just above the lower end of the located in the axis of rotation of the cylindrical container central tube. Since the gas velocity in the region of the passage of the tubes of the tube bundle increases only insignificantly, the statically charged charcoal dust large surfaces for equipotential bonding are available. Even the smallest charcoal pieces stick to the inner walls of the tubes of the tube bundle. Given a suitable number and length of the tube bundle, the gas stream contaminated with charcoal dust from below exhausts the upper outlet openings of the tube bundle largely from charcoal dust, since the statically charged charcoal dust attaches to the inner walls of the tubes of the tube bundle for equipotential bonding.

Bei Eingangstemperaturen oberhalb ca. 420°C tritt das mit Holzkohlestücken und Holzkohlestäuben kontaminierte Brenngas bei Zündtemperatur der brennbaren Gasbestandteile des Brenngases in den GKK ein.At inlet temperatures above approximately 420 ° C, the fuel gas contaminated with charcoal and charcoal dust enters the GCC at the ignition temperature of the combustible gas constituents of the fuel gas.

Sowohl im kegelförmigen Anbau, als auch im Bereich des sich darüber befindenden zylindrischen Behälters befindet sich jeweils eine Primärluftzufuhr. Der Ausgang der Primärluftzufuhr im zylindrischen Behälter endet mittig unter dem in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters angeordneten zentralen Rohr, kurz oberhalb des gelochten Prallbleches. Die Primärluftzufuhr in den kegelförmigen Anbau endet in der Rotationsachse des kegelförmigen Anbaus, in halber Höhe zwischen unterem Ende des kegelförmigen Anbaus und Unterseite des Prallbleches. Die Auslassöffnungen der beiden Primärluftzufuhren sind zum Schutz vor Verschmutzung nach unten gebogen.Both in the conical cultivation, as well as in the area of the cylindrical container located above it is in each case a primary air supply. The output of the primary air supply in the cylindrical container ends centrally under the arranged in the axis of rotation of the cylindrical container central tube, just above the perforated baffle plate. The primary air supply into the cone-shaped attachment ends in the axis of rotation of the conical attachment, halfway between the lower end of the conical attachment and the underside of the baffle plate. The outlet openings of the two primary air supplies are bent down to protect against contamination.

Da der gesamte GKK auf Grund des Saugzugprinzips im Unterdruck arbeitet, ist eine zuverlässige Zuführung von Primärluft in den zylindrischen Behälter und dem sich darunter befindenden kegelförmigen Anbaus stets gewährleistet.Since the entire GKK works on the basis of the induced draft principle in the negative pressure, a reliable supply of primary air is always ensured in the cylindrical container and the underlying conical mounting.

Die eintretende Primärluft vermengt sich im zylindrischen Behälter mit dem eintretenden heißen mit Holzkohlestücken und Holzkohlestäuben kontaminierten Brenngasen. Bei Eintritt von Brenngasen oberhalb deren Zündtemperatur von ca. 420°C kommt es zu partiellen Oxidationen zwischen eingetretenem in der Primärluft vorhandenem Sauerstoff, und Teilen der brennbaren Bestandteile im Brenngas. Durch diese Oxidationen steigt die Temperatur im Wirkbereich der Rohrbündels auf ca. 1200°C, wobei der Wirkbereich als der Bereich definiert ist, in dem Kohlenstoff und Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Kohlenstoffmonoxid reagieren, und als Folgereaktion Kohlenstoffdioxid zu Kohlenstoffmonoxid reduziert und der hierbei freiwerdende Sauerstoff mit Kohlenstoff wiederum zu Kohlenstoffmonoxid reagiert. Es ergeben sich folgende wesentliche gasbildenden Reaktionen aus festen Kohlenstoff zu hauptsächlich Kohlenstoffmonoxid:

Figure 00110001
The incoming primary air mixes in the cylindrical container with the incoming hot contaminated with charcoal and charcoal dust fuel gases. When fuel gases above their ignition temperature of about 420 ° C occurs partial oxidation between occurred in the primary air existing oxygen, and parts of the combustible components in the fuel gas. Through these oxidations, the temperature increases in the effective range of the tube bundle to about 1200 ° C, the effective range is defined as the range in which carbon and oxygen to carbon dioxide and carbon monoxide react, and as a follow-up reaction carbon dioxide reduced to carbon monoxide and the released oxygen with Carbon in turn reacts to carbon monoxide. The following essential gas-forming reactions result from solid carbon to mainly carbon monoxide:
Figure 00110001

Wobei entsprechend der Boudouarschen Gleichgewichtsreaktionen die Gasphase bevorzugt wird, je höher die Reaktionstemperatur ist. Where, according to the Boudouar equilibrium reactions, the gas phase is preferred, the higher the reaction temperature.

Es muss aber darauf hingewiesen werden, dass es auch bei optimaler Funktion des GKK nicht zu einer vollständigen Umsetzung des Kohlenstoffes zu Kohlenstoffmonoxid kommt.It must be pointed out, however, that even with optimal functioning of the GKK, there is no complete conversion of the carbon to carbon monoxide.

Neben nicht weiter genannten Kohlenstoffen- und Kohlenwasserstoffen werden auch Kohlenstoffdioxid als Reaktionsprodukte im Brenngas überbleiben.In addition to not mentioned carbon and hydrocarbons carbon dioxide will remain as reaction products in the fuel gas.

Der durch partielle Oxidationen von brennbaren Bestandteilen mit dem Sauerstoffanteil der Primärluft sinkende Heizwert des Brenngases, wird durch den Zugewinn aus Vergasung des festen Kohlenstoffes zu Kohlenstoffmonoxid ausgeglichen, wobei auf Grund des nunmehr höheren Kohlenstoffmonoxidanteiles die Zündung und Verbrennung des konditionierten Brenngases in dem/den Gasmotor/Gasmotoren träger abläuft, was bedeutet, dass der/die Zündwinkel des/der Gasmotors/Gasmotoren weiter vor den oberen Totpunkten vorgestellt werden muss/müssen. Bedingt dadurch, dass es sich bei den gasbildenden Reaktionen aus festen Kohlenstoffen entsprechend der Boudouarschen Gleichgewichtsreaktionen um endotherme Reaktionen handelt, verlässt das konditionierte Brenngas den zylindrischen Behälter mit einer Temperatur, die in etwa der Gaseintrittstemperatur des ursprünglich kontaminierten Brenngases in den zylindrischen Behälter entspricht, und nicht mit den hohen Temperaturen, die man entsprechend der partiellen Oxidationen im Wirkbereich erwartet. Die endothermen Reaktionen beziehen ihren Energiebedarf aus der freiwerdenden thermischen Energie der partiellen Oxidationen von brennbaren Bestandteilen des Brenngases mit Sauerstoff aus der zugeführten Primärluft.The calorific value of the fuel gas, which decreases as a result of partial oxidations of combustible constituents with the oxygen content of the primary air, is compensated by the gain from gasification of the solid carbon to carbon monoxide, the ignition and combustion of the conditioned fuel gas in the gas engine (s) due to the now higher carbon monoxide component. Gas engine runs off, which means that the / the firing angle of the / the gas engine / gas engines must be presented before the top dead center / must. Due to the fact that the gas-forming reactions of solid carbons according to the Boudouar equilibrium reactions are endothermic reactions, the conditioned fuel gas leaves the cylindrical vessel at a temperature which approximately corresponds to the gas inlet temperature of the originally contaminated fuel gas into the cylindrical vessel and not with the high temperatures that one expects according to the partial oxidation in the effective range. The endothermic reactions draw their energy needs from the released thermal energy of the partial oxidation of combustible constituents of the fuel gas with oxygen from the supplied primary air.

Bei geeigneter Dimensionierung des zylindrischen Behälters und des sich darin befindlichen Rohrbündels konnte im praktischen Betrieb festgestellt werden, dass sich eine Regelung der Primärluftzufuhr aus direktem Vergleich zwischen Gaseingangstemperatur und Gasausgangstemperatur ergibt.With suitable dimensioning of the cylindrical container and the tube bundle located in it could be determined in practical operation that results in a regulation of the primary air supply from direct comparison between gas inlet temperature and gas outlet temperature.

Ist die Gasausgangstemperatur höher als die Gaseingangstemperatur, wird dem zylindrischen Behälter zuviel Primärluft zugeführt.If the gas outlet temperature is higher than the gas inlet temperature, too much primary air is supplied to the cylindrical vessel.

Ist die Gasausgangstemperatur niedriger als die Gaseingangstemperatur, wird dem zylindrischen Behälter zuwenig Primärluft zugeführt.If the gas outlet temperature is lower than the gas inlet temperature, too little primary air is supplied to the cylindrical vessel.

Sind Gasausgangstemperatur und Gaseingangstemperatur nahezu gleich, wird die Primärluft in richtigem Verhältnis zur Sauerstoffversorgung der partiellen Oxidationen und des für die Vergasung des Kohlenstoffes notwendigen Sauerstoffanteils zugeführt. Eine Regelung der für den Betrieb notwendigen Menge an Primärluft ist derart leicht, über Vergleich von Gasausgangs- und Gaseingangstemperatur, funktionssicher zu realisieren und kostengünstig umzusetzen.If the gas outlet temperature and the gas inlet temperature are almost equal, the primary air is supplied in correct proportion to the oxygen supply of the partial oxidation and of the necessary for the gasification of the carbon oxygen content. A regulation of the amount of primary air necessary for the operation is so easy to realize functionally reliable and cost-effective to implement comparison of gas outlet and gas inlet temperature.

Für den Fall, dass die Gaseintrittstemperatur unterhalb der Zündtemperatur von ca. 420°C der brennbaren Bestandteile des Brenngases liegt, ist der zylindrische Behälter im inneren mit einer Zündelektrode ausgerüstet, die betrieben durch einen sich außerhalb des GKK befindlichen Zündtransformators, eine beständige Abfolge von elektrischen Funken zwischen der Zündelektrode und dem unteren Rand des sich in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters angeordneten zentralen Rohres erzeugt. Hierbei brennt sich die Zündelektrode von möglichen Ablagerungen beständig frei. Derart ist bei Verwendung eines 100% Zündtransformators (für Dauerbetrieb) sichergestellt, dass es durch die Zündelektrode immer zu partiellen Oxidationen für die Bereitstellung der notwendigen thermischen Energie der endothermen Vergasungsreaktionen kommt, auch wenn die Gaseingangstemperatur in den GKK unterhalb der Zündtemperatur von ca. 450°C liegt.In the event that the gas inlet temperature is below the ignition temperature of about 420 ° C of the combustible components of the fuel gas, the cylindrical container is internally equipped with an ignition electrode operated by a located outside the GKK ignition transformer, a continuous sequence of electrical Sparks generated between the ignition electrode and the lower edge of the arranged in the axis of rotation of the cylindrical container central tube. In this case, the ignition electrode of possible deposits burns constantly free. In this way, when using a 100% ignition transformer (for continuous operation) it is ensured that the ignition electrode always leads to partial oxidation for providing the necessary thermal energy of the endothermic gasification reactions, even if the gas inlet temperature in the GKK is below the ignition temperature of approximately 450 ° C is.

Durch die hohen Temperaturen von ca. 1200°C im Wirkbereich des Rohrbündels ist dieser Teil des GKK in der Lage Polyzyklische-Aromatische-Kohlenwasserstoffe (PAK) thermisch in hauptsächlich Kohlenstoffmonoxid aufzukracken. Die hierzu notwendige vermehrte Zufuhr an Primärluft wird hierbei ebenfalls über den direkten Vergleich von Gaseingangs- und Gasausgangstemperatur gesteuert. Die zur thermischen Aufkrackung von PAK aufzubringenden brennbaren Bestandteile des Brenngases, werden weitgehend von dem beim Aufkracken entstehenden Mengen an Kohlenstoffmonoxid ausgeglichen.Due to the high temperatures of about 1200 ° C in the effective range of the tube bundle, this part of GKK is able to thermally crack polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) mainly in carbon monoxide. The increased supply of primary air necessary for this purpose is likewise controlled via the direct comparison of gas inlet and gas outlet temperature. The combustible components of the fuel gas to be applied for the thermal cracking of PAHs are largely compensated by the amount of carbon monoxide which forms during cracking.

Mit zunehmender Temperatur im zylindrischen Behälter reicht die Wärmeabstrahlung in den sich darunter befindlichen kegelförmigen Anbaus, sowie nach unten rieselnde glühende Aschen als Zündquelle, aus, dass sich der Kohlenstoffanteil dort sammelnder größerer Holzkohlestücke, mit Sauerstoff aus der unteren Primärluftzufuhr, vergasen lässt. Dies erfolgt, sobald die dort angesammelten Holzkohlestücke zu oxidieren beginnen und somit die für die Vergasung notwendigen Temperaturen zur Verfügung stehen, die Reaktionen aber unterstöchiometrisch ablaufen. Bei der Oxidation des Kohlenstoffes selber entsteht das notwendige Vergasungsmittel Kohlenstoffdioxid zur Vergasung von Kohlenstoff zu Kohlenstoffmonoxid.With increasing temperature in the cylindrical container, the heat radiation in the underlying conical cultivation, as well as trickling down glowing ashes as ignition source, enough that the carbon content of larger charcoal pieces collecting there, with oxygen from the lower primary air supply, can be gasified. This takes place as soon as the charcoal pieces accumulated there start to oxidize and thus the temperatures required for the gasification are available, but the reactions take place substoichiometrically. In the oxidation of the carbon itself, the necessary gasification agent carbon dioxide is produced for the gasification of carbon to carbon monoxide.

Die hohen Temperaturen sowohl der partiellen Oxidationen, als auch der teilweise Oxidation der Holzkohle im kegelförmigen Anbau, verhindern ebenfalls, dass sich die Bohrungen des gelochten runden Prallbleches zusetzen, in dem sie beständig frei geglüht werden.The high temperatures of both the partial oxidation, as well as the partial oxidation of the Charcoal in the cone-shaped cultivation, also prevent the holes of the perforated round baffle plate enforced, in which they are continuously free-annealed.

Hierbei entstehende Aschen rieseln entweder in den sich unter dem runden Prallblech befindlichen kegelförmigen Anbau, oder werden vom Gasstrom davon getragen.Resulting ashes trickle either in the located below the round baffle cone-shaped cultivation, or are carried by the gas flow of it.

Selbiges Freiglühen verhindert ein Zusetzen der Rohre des Rohrbündels. Dort entstehende Aschen rieseln entweder auf das gelochte Prallblech, und von dort in den kegelförmigen Anbau, oder werden vom Gasstrom mitgenommen und aus dem zylindrischen Behälter transportiert.The same annealing prevents clogging of the tubes of the tube bundle. Ashes arising there either trickle on the perforated baffle plate, and from there into the cone-shaped cultivation, or are carried along by the gas stream and transported out of the cylindrical container.

Durch das Prinzip des Freiglühens wird einem Verstopfen der inneren Bauteile des GKK wirksam entgegengewirkt. Die für das Freiglühen erforderliche hohe Temperatur ist durch die partielle Qxidation von Teilen des Brenngases sichergestellt.By the principle of the free-running clogging of the internal components of the GKK is effectively counteracted. The high temperature required for annealing is ensured by the partial oxidation of parts of the fuel gas.

Die gasbildenden Reaktionen im kegelförmigen Anbau entsprechen den bereits genannten gasbildenden Reaktionen im Wirkbereich des Rohrbündels im zylindrischen Behälter. Die Primärluftzufuhr in den kegelförmigen Anbau braucht während des Betriebes nicht reguliert werden. Sie wird einmal fest eingestellt und danach nicht mehr verändert. Wird zuviel Primärluft dem kegelförmigen Anbau zugeführt, kommt es zu einer schnellen Oxidation der sich dort befindlichen Holzkohlestücke, aber wenig gasbildenden Reaktionen.The gas-forming reactions in the cone-shaped cultivation correspond to the already mentioned gas-forming reactions in the effective range of the tube bundle in the cylindrical container. The primary air supply in the cone-shaped cultivation need not be regulated during operation. It is set once and then not changed. If too much primary air is added to the cone-shaped cultivation, there is a rapid oxidation of the charcoal pieces located there, but little gas-forming reactions.

Wird zuwenig Primärluft dem kegelförmigen Anbau zugeführt, kommt es zu wenig Oxidation der Holzkohlestücke, was auf Grund der dann fehlenden thermischen Energie für die gasbildenden Reaktionen des Vergasungsprozesses von Kohlenstoff, auch wenig Gasbildung bedeutet. Als Hinweis für die Festeinstellung der Primärluftmenge in den kegelförmigen Anbau dient die Beobachtung der Maximalleistung des/der Gasmotors/Gasmotoren. Bei erstmaliger Inbetriebnahme des GKK sollte der kegelförmige Anbau zu etwa 10 Vol.-% mit Holzkohle befüllt werden, um ein Ausgangsoxidationsmaterial zur Verfügung zu stellen. Derart ist es möglich durch den zylindrischen Behälter, und dem sich darunter befindenden kegelförmigen Anbau des GKK den Masseanteil an Kohlenstoffkontaminationen im Brenngas auf bis zu ca. 3% der ursprünglichen Masse zu senken. Als Abfallprodukt entstehen lediglich mineralische Aschen die im kegelförmigen unteren Anbau des zylindrischen Behälters verbleiben, sowie mineralische Aschen, die mit dem Gasstrom aus dem Rohrbündel des zylindrischen Behälter getragen werden. Durch den geringen Masse- und Volumenanteil braucht der kegelförmige Anbau, je nach Dimensionierung, erst nach recht langen Betriebsphasen, ca. ein Monat, von den sich dort ansammelnden mineralischen Aschen gereinigt werden.If too little primary air is supplied to the cone-shaped cultivation, there is too little oxidation of the charcoal pieces, which also means little gas formation due to the then lack of thermal energy for the gas-forming reactions of the gasification process of carbon. As an indication for the fixed setting of the primary air quantity in the conical cultivation is the observation of the maximum power of the / the gas engine / gas engines. When GKK is put into operation for the first time, about 10% by volume of the cone-shaped cultivation should be filled with charcoal in order to provide a starting oxidation material. In this way, it is possible to reduce the mass fraction of carbon contaminants in the fuel gas to up to approx. 3% of the original mass by virtue of the cylindrical container and the conical surface of the GKK underneath. As a waste product only mineral ashes remain in the conical bottom attachment of the cylindrical container, and mineral ashes, which are carried with the gas flow from the tube bundle of the cylindrical container. Due to the low mass and volume fraction of the conical cultivation needs, depending on the dimensions, only after quite a long period of operation, about a month to be cleaned by the accumulating there mineral ash.

Die den zylindrischen Behälter am oberen seitlichen Ende verlassenden, weitgehend vom Kohlenstoff befreiten heißen Brenngase, tragen mineralische Aschen in den Ionenfänger des GKK.The hot fuel gases leaving the cylindrical vessel at the upper lateral end, largely freed of carbon, carry mineral ash into the ion trap of the GKK.

Der Ionenfänger stellt die letzte Konditionierungsstufe des GKK dar.The ion trap represents the last stage of conditioning of the GKK.

Die sich im heißen konditionierten Brenngas befindlichen erhitzten mineralischen Aschenstäube sind statisch aufgeladen, zeigen aber ein, verglichen mit statisch aufgeladenen Holzkohlestäuben, geringeres Bestreben sich zum Zwecke des Potentialausgleiches an Oberflächen anzulagern.The heated mineral ash dusts present in the hot conditioned fuel gas are statically charged, but exhibit a lesser tendency to deposit on surfaces for purposes of equipotential bonding, as compared to statically charged charcoal dusts.

Als Lösung dieses Problems wird auf den Einsatz von in den Ionenfänger eingedüsten Wasserdampf zurückgegriffen.As a solution to this problem, the use of injected into the ion trap water vapor is used.

Der Ionenfänger besteht aus einem vorteilig rechteckigen aufrechtstehenden Behälter, in dem sich eine große Anzahl von längs des Gasstromes eingebauten Blechen mit großen Oberflächen befindet, in den der aus dem zylindrischen Behälter kommende, mit mineralischen Aschen versetzte, Gasstrom mit 200°C bis 500°C von oben her zugeleitet wird. In das gaszuführende Rohr wird unmittelbar vor Eingang in den Ionenfänger Wasserdampf eingedüst.The ion trap consists of an advantageously rectangular upright container in which there are a large number of along the gas flow built-in sheets with large surfaces, in which coming from the cylindrical container, offset with mineral ash, gas stream at 200 ° C to 500 ° C. supplied from above. Water vapor is injected into the gas-feeding tube immediately before it enters the ion trap.

Am unteren Ende des recheckigen Behälters befindet sich eine großvolumige Beruhigungszone, in welcher der Gasstrom zunächst seitlich, und anschließend durch eine sich seitlich vom dem die Bleche beinhaltenden, weiteren rechteckigen befindlichen Behälter nach oben hin abgesaugt wird.At the lower end of the rectangular container there is a large-volume calming zone, in which the gas stream is sucked off laterally, and then laterally, through a further rectangular container located at the side containing the sheets.

Die sich ergebende Strömungsrichtung wird von der Absaugung des Gases aus dem oberen mittleren Ende dieses seitlichen Behälters vorgegeben. Der in den Ionenfänger, unmittelbar in den eintretenden mit mineralischen Aschenstäuben behafteten konditionierten heißen Gasstrom aus dem zylindrischen Behälter eingedüster Wasserdampf, wirkt wie ein Bindemittel oder Emulgator zwischen den Oberflächen der sich im rechteckigen Behälter befindlichen zahlreichen Bleche und den mineralischen Aschestäuben.The resulting flow direction is dictated by the suction of the gas from the upper middle end of this lateral container. The water vapor injected into the ion trap, directly into the conditioned mineral ash dust containing conditioned hot gas stream from the cylindrical container, acts as a binder or emulsifier between the surfaces of the numerous sheets and mineral ash dust present in the rectangular container.

Aschen binden sich über die Wassermoleküle an die Oberflächen der Bleche und bleiben dort haften, auch wenn sich die Wassermoleküle auf Grund der hohen Temperatur wieder von den Oberflächen der Bleche lösen.Ashes bind to the surfaces of the sheets via the water molecules and stick there, even if the water molecules detach from the surfaces of the sheets due to the high temperature.

Die Wassermoleküle treten hierbei nicht isoliert einzeln, sondern als Verbund von mehreren Wassermolekülen in Clusterform auf, wobei Clusterform als die Form definiert werden soll, in der mehrere Moleküle einen Verbund bilden, aber sich frei beweglich von anderen Clusterformen in einem nicht flüssigen Medium bewegen.The water molecules do not occur isolated in isolation, but as a composite of several water molecules in cluster form, wherein Cluster form should be defined as the form in which several molecules form a composite, but move freely from other cluster forms in a non-liquid medium.

Der Einsatz eines Wasserbades anstelle des eingedüsten Wasserdampfes würde lediglich Schlamm aus Asche und Wasser produzieren. Die Wassermoleküle selber bleiben auch bei Temperaturen von ca. 500°C weitgehend als solche erhalten, es erfolgt in diesem Temperaturbereich fast keine Thermolyse von Wassermolekülen. Die polaren kovalenten Bindungseigenschaften zwischen Metalloberfläche und Wassermolekülen bleiben bei hohen Temperaturen erhalten. In einem Wasserbad ließe sich lediglich, als alkalische Lösung, Aschelauge produzieren, die wegen des hohen Wasseranteils schwerer zu entsorgen wäre, als die ursprüngliche Aschemasse. Die sich hierbei ergebende Problematik wäre ähnlich derer, bei der Entsorgung von Holzkohlewasserschlämmen aus Gaswäschern. Im übrigen scheidet der Einsatz eines z. B. Wasserbades alleine auf Grund der hohen Gaseingangstemperatur aus. Bei Gaseingangstemperaturen in den Ionenfänger von weniger als ca. 200°C können sich kleine Wassertröpfchen bilden, die an den heißen Blechoberflächen lediglich auf einem sie umgebenden Dampfpolster reiten, aber nicht in direkten Kontakt mit den Metalloberflächen der Bleche kommt. Eine Anhaftung von Aschen an die Blechoberflächen des Ionenfängers wäre dann über Wassermoleküle als polare kovalente Bindungsmittel nicht mehr möglich.The use of a water bath instead of injected water vapor would only produce sludge from ash and water. The water molecules themselves remain largely as such even at temperatures of about 500 ° C, it takes place in this temperature range almost no thermolysis of water molecules. The polar covalent bonding properties between metal surface and water molecules are maintained at high temperatures. In a water bath, it would only be possible, as an alkaline solution, to produce ash liquor which, because of the high proportion of water, would be harder to dispose of than the original ash mass. The resulting problem would be similar to those in the disposal of charcoal sludge from scrubbers. Moreover, the use of a z. B. water bath alone due to the high gas inlet temperature. At gas inlet temperatures in the ion trap of less than about 200 ° C small water droplets can form, ride on the hot metal surfaces only on a surrounding steam cushion, but does not come into direct contact with the metal surfaces of the sheets. An adhesion of ashes to the metal surfaces of the ion trap would then no longer be possible via water molecules as polar covalent bonding agents.

Aus diesem Grund wird das Wasser auch nicht in flüssiger Form in das Gaszuführungsrohr des Ionenfängers eingedüst, sondern bereits in Dampfform. Ein Eindüsen von flüssigem Wasser in das Gaszuführungsrohr des Ionenfängers könnte, je nach Wassermenge und Wassertemperatur, die Gaseingangstemperatur unter das kritische Maß von ca. 200°C drücken, indem dem eintretenden Gas thermische Energie für die Umwandlung des Wassers von der flüssigen in die dampfförmige Phase entzogen wird.For this reason, the water is not injected in liquid form into the gas feed tube of the ion trap, but already in vapor form. Injecting liquid water into the gas feed tube of the ion trap could, depending on the amount of water and water temperature, depress the gas inlet temperature below the critical level of about 200 ° C by giving the incoming gas thermal energy to convert the water from the liquid to the vapor phase is withdrawn.

Daher erfolgt die Dampferzeugung über den Dampferzeuger welcher mit der thermischen Abstrahlung des zylindrischen Behälters betrieben wird, da dort die Gasausgangstemperatur, welche etwa der Gaseingangstemperatur in den Ionenfänger entspricht, über die Primärluftzufuhr in den zylindrischen Behälter gesteuert werden kann. Neben der Tatsache, dass der Dampferzeuger im Überdruckbetrieb Wasserdampf mit Temperaturen weit oberhalb von 200°C zur Verfügung stellen kann, wird einer Herunterkühlung des in den Ionenfängers eintretenden Brenngases sicher entgegengewirkt.Therefore, the steam generation via the steam generator which is operated with the thermal radiation of the cylindrical container, since there the gas outlet temperature, which corresponds approximately to the gas inlet temperature in the ion trap, can be controlled via the primary air supply into the cylindrical container. In addition to the fact that the steam generator in overpressure operation can provide water vapor at temperatures well above 200 ° C, a cooling down of the entering into the ion trap fuel gas is safely counteracted.

Das Eindüsen von Wasserdampf bedeutet ebenfalls, dass von vornherein lediglich Wassermoleküle in Clusterform in den Gasstrom des Gaseingangsrohres des Ionenfängers eingebracht werden.The injection of water vapor also means that from the outset only water molecules in cluster form are introduced into the gas stream of the gas inlet tube of the ion trap.

Erst bei ca. 1000°C Gas- bzw. Dampftemperatur, wären ausschließlich isolierte Wassermoleküle zu erwarten.Only at about 1000 ° C gas or steam temperature, only isolated water molecules would be expected.

Nachdem sich die ersten Aschen mit Hilfe von sich wieder lösenden Wassermolekülen an die Oberflächen gebunden haben, binden sich nachfolgende Aschen, ebenfalls über Wassermoleküle als temporäre polare kovalente Bindungsmittel, an bereits an den Oberflächen der Rieche haftende Aschen, und bleiben an diesen verbunden, auch wenn sich die Wassermoleküle wieder lösen. Derart wachsen auf den Oberflächen der Bleche fadenförmige, teils flockenartige, Strukturen aus mineralischer Asche.After the first ashes have bound to the surfaces with the help of redissolving water molecules, subsequent ashes, also via water molecules as temporary polar covalent binding agents, bind to and remain attached to ashes already adhering to the surfaces of the odor the water molecules dissolve again. In this way, thread-like, partly flake-like structures of mineral ash grow on the surfaces of the sheets.

Erreichen diese fadenförmigen bzw. flockenförmigen aus mineralischen Aschen bestehenden Strukturen eine kritische Größe und Masse, so werden sie vom Gasstrom von den Oberflächen der Bleche abgelöst und nach unten in die Beruhigungszone transportiert. Die Beruhigungszone stellt einen großvolumigen Raum unterhalb des die Bleche beinhaltenden rechteckigen Kastens dar, und dient der Verlangsamung des Gasstromes. Die Geometrie der Beruhigungszone kann hierbei beliebig gestaltet werden.If these filiform or flaky structures of mineral ashes reach a critical size and mass, they are detached from the gas flow by the surfaces of the sheets and transported downwards into the settling zone. The calming zone represents a bulky space below the rectangular box containing the sheets, and serves to slow down the gas flow. The geometry of the calming zone can be designed as desired.

Bei entsprechender Dimensionierung der Beruhigungszone im unteren Bereich des Ionenfängers sinkt die Gasgeschwindigkeit dort soweit ab, dass die sich von oben durch den Gasstrom nach unten bewegenden fadenförmigen bzw. flockenförmigen Strukturen aus mineralischen Aschen, bedingt durch die Schwerkraft, herabsenken und sich am Boden der Beruhigungszone ansammeln. Sie können vom verlangsamten Gasstrom nicht mehr aus der Beruhigungszone herausgetragen werden, da die Masse der vormals an den Blechen gebildeten faden- bzw. flockenförmigen Strukturen größer ist, als die Einzelmassen von losen Holzkohlestäuben aus denen sie aufgebaut sind.With appropriate dimensioning of the calming zone in the lower region of the ion trap, the gas velocity decreases there so far that the filamentous or flaky structures moving from above through the gas flow from mineral ashes, caused by gravity, sink and collect at the bottom of the calming zone , They can no longer be carried out of the calming zone by the slowed-down gas flow, since the mass of the filamentous or flaky structures formerly formed on the sheets is greater than the individual masses of loose charcoal dust from which they are built up.

Der Beruhigungsbereich besitzt an der unteren Seite, an beliebiger Stelle, eine verschließbare Revisionsöffnung zum Entfernen von angesammelten faden- bzw. flockenförmigen Aschen.The calming area has on the lower side, at any point, a closable access opening for removing accumulated thread- or flake-shaped ashes.

Die Zeiträume zwischen den Revisionen, also der Entfernung der Aschen, richtet sich nach der Dimensionierung des Beruhigungsbereichs, welcher somit gleichzeitig Sammelraum für abgeschiedene faden- bzw. flockenförmige Aschen ist.The periods between the revisions, ie the removal of the ashes, depends on the dimensioning of the calming area, which is thus at the same time collecting space for separated filamentous or flake-shaped ashes.

Der Ionenfänger besitzt neben dem die Bleche beinhaltenden rechteckigen Kasten einen seitlich angeordneten zweiten Kasten der sich auf der Beruhigungszone befindet, als zusätzliche Beruhigungszone dient, am unteren Ende zur Beruhigungszone hin offen ist und über dessen oberen Ende das gereinigte Brenngas abgesaugt wird.The ion trap has in addition to the rectangular boxes containing the sheets a laterally arranged second box which is located on the calming zone as additional Calming zone is used, at the bottom of the calming zone is open and over the upper end of the purified fuel gas is sucked.

Der Ionenfänger als festes notwendiges Bauteil des GKK stellt demzufolge einen Katalysator zur Bildung von schweren und festen fadenförmigen und teils flockenförmigen Strukturen dar, die aus losen und leichten Holzkohlestäuben produziert werden, indem als temporäre Bindemittel zur Zusammensetzung dieser Strukturen aus losen Holzkohlestäuben Wassermoleküle aus eingedüsten Wasserdampf eingesetzt werden. Diese gebildeten Strukturen können auf Grund ihrer hohen Masse vom verlangsamten Gasstrom nicht mehr mittransportiert werden, womit das Brenngas wirksam von feinen mineralischen Aschestäuben befreit wird.The ion trap as a solid necessary component of GKK therefore represents a catalyst for the formation of heavy and solid filamentary and partly flake-like structures that are produced from loose and light charcoal dust by using water molecules from injected water vapor as a temporary binder for the composition of these structures from loose charcoal dust become. Due to their high mass, these formed structures can no longer be carried along by the slowed-down gas flow, whereby the fuel gas is effectively freed of fine mineral ash dust.

Der eingedüste Wasserdampf entsteht vorteilig in einem durch die Abwärme des zylindrischen Behälters des GKK beheizten Dampferzeugers. Die Ausführung des Dampferzeugers zur Produktion des einzudüsenden Wasserdampfes kann dem Stand der Technik nach beliebig gewählt werden kann. Da das Eindüsen des Wasserdampfes, von oben her, in den sich in gleiche Richtung bewegten Gasstrom erfolgt, wird einem Zusetzen oder Verstopfen der Wasserdampfdüse durch Aschestäube im Brenngas wirksam entgegengewirkt. Die Wasserdampfdüse kann somit in ihrer einfachsten Form aus einem Kapillarrohr bestehen, und bedarf keiner besonderen Form oder Konstruktion. Im praktischen Betrieb zeigte sich, dass je nach Kontamination des Brenngases, bereits eineinhalb Liter Wasser in Form von Wasserdampf je Stunde für 300 Kubikmeter Brenngas je Stunde ausreichen kann.The injected water vapor is advantageously produced in a steam generator heated by the waste heat of the cylindrical tank of the GKK. The design of the steam generator for the production of the steam to be injected can be chosen according to the state of the art. Since the injection of the steam, from above, takes place in the gas flow moving in the same direction, clogging or clogging of the steam nozzle by ash dust in the fuel gas is effectively counteracted. The water vapor nozzle can thus consist in its simplest form of a capillary tube, and requires no special shape or construction. In practical operation showed that depending on the contamination of the fuel gas, already one and a half liters of water in the form of water vapor per hour for 300 cubic meters of fuel gas per hour can be sufficient.

Der ursprünglich eingedüste Wasserdampf wird mit dem konditionierten Gasstrom bis zu dem/den Gasmotor/en transportiert und über die Abgasanbindung an die Atmosphäre abgegeben, wobei die Wasserdampfmengen so gering sind, dass sie keine Gefahr für den/die Gasmotor/en darstellen, und Flüssigkeitsschläge bzw. Wasserschlag mit Schädigung der Zylinderkopfdichtung/en nicht zu befürchten sind. Hierbei liegt die zu bevorzugende Gastemperatur bei ca. 70°C bis 80°C am Luft-Gas-Gemischeingang vor den Motoren, so dass ein Teil Wasserdampf als Kondensat in flüssiger Form direkt vor den Motoren aus den zuführenden Gemischrohren, bzw. Gemischbehältern, entnommen werden kann.The originally injected steam is transported with the conditioned gas stream up to the gas engine (s) and released via the exhaust gas connection to the atmosphere, the amounts of water vapor being so small that they pose no danger to the gas engine (s), and Water hammer with damage to the cylinder head gasket / s are not to be feared. Here, the preferable gas temperature is about 70 ° C to 80 ° C at the air-gas mixture inlet in front of the engines, so that a portion of water vapor as condensate in liquid form directly in front of the engines from the supplying mixture pipes, or mixture tanks removed can be.

Eine Möglichkeit der dem Kontaminierungsgrad des Gases mit mineralischen Aschestäuben entsprechenden automatischen Eindüsung der erforderlichen Wasserdampfmengen in das Gaszuführungsrohr des Ionenfängers des GKK, gibt es allerdings nicht.However, there is no possibility of automatic injection of the required amounts of steam into the gas feed tube of the ion trap of the GKK, which corresponds to the degree of contamination of the gas with mineral ash dust.

Die Wasserdampfmenge muss manuell, bis zur Erreichung eines optimalen Abscheidegrades von mineralischen Aschen, von Hand eingestellt werden.The amount of water vapor must be adjusted manually by hand until an optimum degree of separation of mineral ash is achieved.

Bei entsprechender Dimensionierung des Gas-Kohlenstoff-Katalysators mit Ionenfänger (GKK) und korrekt eingerichteter Wasserdampfeindüsung in das zuführende Gasrohr des Ionenfängers, kann das vormals mit Holzkohlestücken und Holzkohleaschen kontaminierte Brenngas von bis zu 98% des ursprünglichen Kontaminationsvolumen, dies entspricht grob 80% der ursprünglichen Kontaminationsmasse, gereinigt werden. Die nach Gaskonditionierung durch den GKK im Brenngas verbleibenden geringen Kontaminationen an Kohlenstoff und Stäuben können durch eine Sperr- bzw. Absorptionsfiltration abgereinigt werden. Derart steht mit dem GKK eine hocheffiziente Technik zur Konditionierung von Brenngas zur Verfügung, die ohne jegliche Verbrauchsmaterialien, wie z. B. Filter, und ohne große Verbrauchsmedien, z. B. Waschmedien, auskommt.With appropriate dimensioning of the gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) and correctly arranged steam injection into the feeding gas pipe of the ion trap, the previously contaminated with charcoal pieces and charcoal ash fuel gas of up to 98% of the original contamination volume, this corresponds roughly to 80% of the original Contamination mass, to be cleaned. The remaining after the gas conditioning by the GKK in the fuel gas remaining low contamination of carbon and dusts can be cleaned by a barrier or absorption filtration. In this way, with GKK, a highly efficient technology for conditioning fuel gas is available that can be used without any consumables such as fuel. As filters, and without large consumption media, eg. As washing media, gets by.

Vorteilhaft werden die aus dem Hochtemperaturcarbonreaktor (HTCR)/(VGR) mit angesaugten, sich im Gasstrom befindlichen Holzkohlestücke und Holzkohlestäube, vergast, so dass die vormals nicht verwertbaren festen Kohlenstoffprodukte im Brenngas einer Wandlung von festem Kohlenstoff, in gasmotorisch verwertbares Kohlenstoffmonoxid als Zusatz des Brenngases, unterworfen wird.Advantageously, the from the high temperature carbon reactor (HTCR) / (VGR) with sucked, located in the gas stream charcoal and charcoal dust, gasified, so that the formerly unusable solid carbon products in the fuel gas conversion of solid carbon, gasmotorisch usable carbon monoxide as an additive of the fuel gas , is subjected.

Als feste Abfallprodukte entstehen lediglich mineralische Aschen und geringe Mengen an Kondensat, wobei die anfallenden Kondensatmengen derart gering sind, dass sie ohne Probleme beseitigt werden können.As solid waste products only mineral ashes and small amounts of condensate, the resulting condensate quantities are so small that they can be eliminated without problems.

Der Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) kann somit als Alternative der bisherigen komplexen und störanfälligen Gaskonditionierung von Hochtemperaturcarbonreaktoren (HTCR), oder vergleichbaren Vergasungsanlagen und Vergasungsreaktoren, dienen.The gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) can thus serve as an alternative to the previous complex and fault-prone gas conditioning of high-temperature carbon reactors (HTCR), or comparable gasification plants and gasification reactors.

Durch die hohen Temperaturen der partiellen Oxidationen im Wirkbereich der Rohre des Rohrbündels von ca. 1200°C, ist der GKK auch in der Lage, Polyzyklische-Aromatische-Kohlenwasserstoffe (PAK) thermisch in hauptsächlich brennbares Kohlenstoffmonoxid aufzukracken. Damit kann der Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) auch bei Holzvergasern, z. B. Gleichstromfestbettvergasern, zur Konditionierung von mit PAK kontaminierten Holzgas Anwendung finden kann. Nachteilig steigt durch die notwendige Zufuhr an Primärluft der Stickstoffanteil (N, NOx, u. w.) im durch den Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) konditionierten Brenngas an.Due to the high temperatures of the partial oxidation in the effective range of the tubes of the tube bundle of about 1200 ° C, the GKK is also able to thermally crack polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) into mainly combustible carbon monoxide. Thus, the gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) and wood gasifiers, z. B. Gleichstromfestbettvergasern, for conditioning of PAK contaminated wood gas application can be found. As a result of the necessary supply of primary air, the proportion of nitrogen (N, NOx, and the like) in the fuel gas conditioned by the gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) increases disadvantageously.

Weiterhin bedeutet die Steigerung des Heizwertes des Brenngases keine gleichbedeutende größere Leistung z. B. des/der Gasmotors/Gasmotoren.Furthermore, the increase in the calorific value of the fuel gas means no equivalent greater power z. B. the / the gas engine / gas engines.

Gegenteilig nimmt die Leistung eines betrachteten z. B. Gasmotors ab, da bei höherem Heizwert auch mehr Primärluft zur ottomotorischen Verbrennung zur Verfügung gestellt werden muss. Der z. B. betrachtete Motor erreicht eine bestimmte Maximaldrehzahl, und stellt somit pro Zeiteinheit einen festen Gesamthubraum für Brenngas und notwendiger Verbrennungsluft zur Verfügung. Mit steigendem Heizwert des Gases kann derart die Leistung eines z. B. Gasmotors sinken, was aber gleichzeitig auch bedeutet, dass ein z. B. Gasmotor auch mit einem kalorimetrischen Schwachgas wirtschaftlich betrieben werden kann, da hierbei weniger Verbrennungsluft zu Gunsten eines höheren Volumenanteils an Brenngas benötigt wird, und auch der für dieses Mischungsvolumen zur Verfügung stehende Hubraum für einen wirtschaftlichen Betrieb zur Verfügung steht.On the contrary, the performance of a considered z. B. gas engine, since at higher calorific value and more primary air must be provided for Otto engine combustion available. The z. B. considered engine reaches a certain maximum speed, and thus provides per unit time a fixed total Hubraum for fuel gas and combustion air necessary. With increasing calorific value of the gas, the power of a z. B. gas engine sink, but at the same time means that a z. B. gas engine can also be operated economically with a calorimetric lean gas, since in this case less combustion air is needed in favor of a higher volume fraction of fuel gas, and also available for this volume of mixing capacity for economic operation is available.

Geringere Wartungs-, Betriebs-, Brennstoff-, aber auch Errichtungskosten, gleichen den letztlich geringeren Output eines z. B. mit GKK ausgestatteten Motorenkraftwerkes daher wieder aus, zumal es kaum mehr Mengen an verlorenem Kohlenstoff für die Gassynthese mehr gibt. Wobei vor allen Dingen letzteres die Menge an umgesetzten Primärbrennstoff für einen betrachteten Gesamtoutput eines z. B. Motorenkraftwerkes senkt.Lower maintenance, operating, fuel, but also construction costs, equal to the ultimately lower output of a z. B. equipped with GKK engine power plant therefore again, especially since there are hardly any more amounts of lost carbon for gas synthesis more. Where, above all, the latter, the amount of converted primary fuel for a considered total output of a z. B. motor power plant lowers.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Fig. 1, GKK Aufbau zylindrischer Behälter und kegelförmiger Anbau

1
Gaszufuhr
2
Wasserzufuhr zum Dampferzeuger
3
Dampferzeuger beliebiger Bauart
4
Rohrbünde
5
Primärluftzufuhr mit nach unten gebogener Auslassöffnung
6
Gelochtes Prallblech mit mittigem runden Ausschnitt
7
Primärluftzufuhr mit nach unten gebogener Auslassöffnung
8
Gasausgang
9
Austritt von Wasserdampf aus dem Dampferzeuger
10
Zündelektrode
11
Zündtransformator 100% für Dauerbetrieb
12
Revisionsöffnung, verschließbar
Fig. 2, Aufbau Ionenfänger des GKK
13
Zufuhr Wasserdampf
14
Gaseingang in den Ionenfänger
15
Bleche mit großen Kontaktflächen
16
Beruhigungsbereich
17
Gasausgang aus dem Ionenfänger
18
Zusätzlicher Beruhigungsbereich
19
Revisionsöffnung des Ionenfängers
Fig. 3, komplexe Strukturbildung aus Aschestäuben im Ionenfänger (vereinfachte Darstellung)
20
Aschestaub und Wassermolekül(e) verbinden sich
21
Wassermolekül(e) mit Aschestaub haftet sich an Oberfläche Blech an
22
Wassermolekül(e) mit Aschestaub bindet sich an Oberfläche Blech
23
Wassermolekül(e) verlässt Blechoberfläche, Aschestaub bleibt haften
24
Komplexe Struktur bildet sich aus Aschenstäuben
25
Aschestaub
26
Wassermolekül(e), (tatsächlich sind es mehrere in einem Verbund)
27
Wassermolekül(e) mit Aschestaub verbunden
28
Blech
Fig. 1, GKK structure cylindrical container and conical attachment
1
gas supply
2
Water supply to the steam generator
3
Steam generator of any design
4
pipe frets
5
Primary air supply with downwardly bent outlet opening
6
Punched baffle with a central round cutout
7
Primary air supply with downwardly bent outlet opening
8th
gas output
9
Discharge of water vapor from the steam generator
10
ignition electrode
11
Ignition transformer 100% for continuous operation
12
Inspection opening, lockable
Fig. 2, building ion trap GKK
13
Feed water vapor
14
Gas inlet into the ion trap
15
Sheets with large contact surfaces
16
calming region
17
Gas outlet from the ion trap
18
Additional calming area
19
Inspection opening of the ion trap
FIG. 3, complex structure formation from ash dust in the ion trap (simplified illustration)
20
Ash dust and water molecule (s) combine
21
Water molecule (s) with ash dust adheres to surface of sheet metal
22
Water molecule (s) with ash dust binds to surface of sheet metal
23
Water molecule (s) leaves the metal surface, ash dust sticks
24
Complex structure forms from ash dusts
25
ash dust
26
Water molecule (s), (in fact, there are several in a composite)
27
Water molecule (s) associated with ash dust
28
sheet

Anmerkung: In 3 ist der Einfachheit halber lediglich ein Wassermolekül dargestellt. Tatsächlich übt aber ein Verbund aus mehreren Wassermolekülen (Clusterform) die Funktion von polaren kovalenten Bindemitteln zwischen Blech und Asche, bzw. Aschen, aus.Note: In 3 For the sake of simplicity, only one water molecule is shown. In fact, however, a composite of several water molecules (cluster form) exercises the function of polar covalent binders between sheet metal and ash, or ashes.

Claims (20)

Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindlichen Kohlenstoff dadurch gekennzeichnet, dass dieser sich im Aufbau zusammensetzt aus einem zylindrischen runden Behälter, an dessen unterem Ende sich ein kegelförmiger Anbau befindet, wobei sich zwischen dem runden zylindrischen Behälter und dem sich darunter befindenden kegelförmigen Anbau ein gelochtes Prallblech mit mittig angeordnetem runden Ausschnitt befindet (1 Aufbau GKK). Des weiteren ist dieser GKK Grundbehälter mit einem sich in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters befindlichen Rohr ausgestattet, durch welches von oben her kontaminiertes Gas zugeführt wird, und dessen unteres Ende kurz oberhalb des gelochten Prallbleches endet. im weiteren inneren Aufbau befindet sich kurz oberhalb des unteren Endes des sich in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters befindlichen zentralen Rohres ein Verbund aus vielen dünnen Rohren, die eng beieinander liegend den Zwischenraum zwischen innerer Wandung des zylindrischen Behälters und äußerer Wandung des zentralen Rohres ausfüllen (1 Aufbau GKK).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas, characterized in that it is composed of a cylindrical cylindrical container, at the lower end of which is a cone-shaped cultivation, being between the cylindrical cylindrical container and the cone-shaped attachment underneath is a perforated baffle with a centrally located round cutout ( 1 Construction GKK). Furthermore, this GKK basic container is provided with a tube located in the axis of rotation of the cylindrical container through which contaminated gas is supplied from above, and whose lower end ends just above the perforated baffle plate. in the further internal structure is located just above the lower end of the located in the axis of rotation of the cylindrical container central tube, a composite of many thin tubes lying close together, the space between the inner wall of the cylindrical container and outer wall of the central tube ( 1 Construction GKK). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindlichen Kohlenstoff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Primärluftzufuhr besitzt, die Außenluft in das Innere leitet, mittig unter dem zentralen Rohr endet und zum Schutz vor Verschmutzung am Ausgang nach unten gebogen ist. Des weiteren besitzt der Gas-Kohlenstoff-Katalysator eine zweite Primärluftzufuhr, die mittig im kegelförmigen Anbau endet und deren Ausgang zum Schutz vor Verschmutzung ebenfalls nach unten gebogen ist (1 Aufbau GKK).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to claim 1, characterized in that it has a primary air supply that directs outside air into the interior, ends centrally under the central tube and to protect against contamination at the exit bent down. Furthermore, the gas-carbon catalyst has a second primary air supply, which ends centrally in the conical cultivation and whose output is also bent down to protect against contamination ( 1 Construction GKK). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindlichen Kohlenstoff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit einer Zündelektrode ausgestattet ist, welche permanent elektrische Funken zwischen dem unteren Ende des sich im Rotationsmittelpunkt befindlichen Rohres und der Elektrode erzeugt (1 Aufbau GKK).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to claim 1, characterized in that it is equipped with an ignition electrode which permanently generates electrical sparks between the lower end of the located in the center of rotation tube and the electrode ( 1 Construction GKK). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindlichen Kohlenstoff dadurch gekennzeichnet, dass größere Holzkohlestücke bei Verlassen des sich in der Rotationsachse des zylindrischen Behälters befindlichen zentralen Rohres, durch die runde Aussparung des gelochten Prallbleches, bedingt durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit, in das Innere des kegelförmigen Anbaus geschleudert werden, wobei das gelochte Prallblech ein Zurückschleudern von Holzkohlestücken nach oben verhindert (1 Aufbau GKK).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas characterized in that larger pieces of charcoal on leaving the located in the axis of rotation of the cylindrical container central tube, through the circular recess of the perforated baffle plate, due to the high Exit velocity, are thrown into the interior of the conical mounting, wherein the perforated baffle plate prevents a backward throwing of charcoal pieces ( 1 Construction GKK). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die schrägen Wände des kegelförmigen Anbaus abprallende Holzkohlestücke weitgehend seitlich, und nicht nach oben, zurück schleudern (1 Aufbau GKK).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for the gasification of carbon in the fuel gas according to one of the above claims, characterized in that the oblique walls of the conical attachment rebounding charcoal pieces largely laterally, and not backwards throw ( 1 Construction GKK). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem, sich in der Rotationsachse befindenden zentralen Rohr, austretende Brenngas bedingt durch das zur Verfügung stehende größere Volumen seine Strömungsgeschwindigkeit verringert, sich nach oben durch die engen Rohrbündel bewegen muss, und den GKK am seitlichen oberen Ende des zylindrischen Behälters durch Absaugen verlässt.Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to any one of the above claims, characterized in that the fuel from the, located in the axis of rotation central tube, leaking fuel gas due to the available larger volume reduces its flow rate, must move up through the narrow tube bundles, and exits the GKK at the lateral upper end of the cylindrical container by suction. Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das in den GKK eingesaugte Brenngas eine Mindesttemperatur Von ca. 420°C besitzt, was der Zündtemperatur entspricht, so dass es bei Primärluftzufuhr zu einer partiellen Oxidation von Teilen des Brenngases mit in der Primärluft enthaltenem Sauerstoff kommt.Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to one of the above claims, characterized in that the sucked into the GKK fuel gas has a minimum temperature of about 420 ° C, which corresponds to the ignition temperature, so in the case of primary air supply, partial oxidation of parts of the fuel gas occurs with oxygen contained in the primary air. Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Unterschreitung der Zündtemperatur von 420°C das Luftgasgemisch durch elektrische Funken gezündet wird.Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to claim 3, characterized in that when the ignition temperature of 420 ° C falls below the air-gas mixture is ignited by electric sparks. Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die im heißen Gas enthaltenen Holzkohlestäube statisch aufgeladen sind und sich zum Zwecke des Potentialausgleiches an die inneren Wandungen der Rohre des Rohrbündels haften.Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to one of the above claims, characterized in that the charcoal dust contained in the hot gas are charged statically and for the purpose of equipotential bonding to the inner walls of the tubes Sticking tube bundle. Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach Anspruch 7, Anspruch 8 und Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die partielle Oxidation zu einer Temperatur von ca. 1200°C im Bereich des Rohrbündels führt, wodurch entsprechend der Boudouarschen Gleichgewichtsreaktionen der an den inneren Wandungen der Rohre des Rohrbündels haftende Kohlenstoff des Holzkohlestaubs mit den Vergasungsmitteln Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid, zu Kohlenstoffmonoxid vergast wird.Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to claim 7, claim 8 and claim 9, characterized in that the partial oxidation leads to a temperature of about 1200 ° C in the region of the tube bundle, whereby according to the Boudouar equilibrium reactions of adhering to the inner walls of the tubes of the tube bundle carbon of the charcoal dust with the gasification agents oxygen and carbon dioxide, is gasified to carbon monoxide. Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die nach der Vergasung des Kohlenstoffanteils der Holzkohlestäube, und der Holzkohlestücke, übrig bleibenden Aschen durch den nach oben abgesaugten Gasstrom aus dem zylindrischen Behälter entfernt werden, oder nach unten, durch das gelochte Prallblech, in den kegelförmigen Anbau rieseln.Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to any one of the above claims, characterized in that the after the gasification of the carbon content of the charcoal dust, and the charcoal pieces remaining ashes through the upwardly aspirated gas stream be removed from the cylindrical container, or trickle down through the perforated baffle in the cone-shaped cultivation. Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich durch Abwärme und nach unten rieselnde glühende Aschen die sich im kegelförmigen Anbau befindlichen Holzkohlestücke bei Primärluftzufuhr entzündet, wobei zum einen das Vergasungsmittel Kohlenstoffdioxid entsteht, und es bei unterstöchiometrischer Oxidation zur Bildung von Brenngasen kommt, die durch die Bohrungen des Prallbleches abgesaugt werden.Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for the gasification of itself in the fuel gas Carbon according to one of the above claims, characterized in that ignited by waste heat and falling down glowing ashes located in conical cultivation charcoal pieces with primary air supply, on the one hand, the gasification carbon dioxide is formed, and it comes in substoichiometric oxidation to the formation of fuel gases , which are sucked through the holes of the baffle plate. Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich am unteren Ende des kegelförmigen Anbaus eine verschließbare Revisionsöffnung zur Entleerung von Aschen, bei Revision und Stillstand des GKK, befindet (1 Aufbau GKK).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to one of the above claims, characterized in that at the lower end of the cone-shaped attachment a closable inspection opening for emptying of ashes, with revision and shutdown of GKK, located ( 1 Construction GKK). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass abstrahlende Abwärme des zylindrischen Behälters Wasserdampf in einem sich um den zylindrischen Behälter des GKK befindenden Dampferzeuger produziert (1 Aufbau GKK).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to one of the above claims, characterized in that radiating waste heat of the cylindrical container produces water vapor in a steam generator located around the cylindrical container of the GKK ( 1 Construction GKK). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mit Aschen behaftete Brenngase den zylindrischen Behälter des GKK verlassen und in den anschließenden Ionenfänger gesaugt werden, wobei der Ionenfänger aus einem vorteilig rechteckigen aufrechtstehenden Behälter besteht, in dem sich eine große Anzahl von längs des Gasstromes eingebauten Blechen mit großen Oberflächen befindet. Des weiteren befindet sich am unteren Ende des recheckigen Behälters eine großvolumige Beruhigungszone, in welcher der Gasstrom zunächst seitlich, und anschließend durch eine sich seitlich vom die Bleche beinhaltenden, weiteren rechteckigen befindlichen Behälter nach oben hin abgesaugt wird. Die sich ergebende Strömungsrichtung wird von der Absaugung des Gases aus dem oberen mittleren Ende dieses seitlichen Behälters vorgegeben. Der Ionenfänger besitzt im unteren Bereich, an beliebiger Stelle, eine verschließbare Revisionsöffnung zur Entleerung von abgeschiedenen Aschen (2 Aufbau Ionenfänger).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to one of the above claims, characterized in that ash-containing fuel gases leave the cylindrical container of the GKK and are sucked into the subsequent ion trap, the ion trap from an advantageously rectangular upright container in which there is a large number of along the gas flow built-in sheets with large surfaces. Furthermore, located at the lower end of the rectangular container a large-volume calming zone, in which the gas stream is sucked laterally laterally, and then by a laterally from the sheets containing, further rectangular container located upwards. The resulting flow direction is dictated by the suction of the gas from the upper middle end of this lateral container. The ion trap has in the lower area, at any point, a closable inspection opening for emptying separated ashes ( 2 Construction of ion trap). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass Wasserdampf mittig in die Gaszuleitung zum Ionenfänger eingedüst wird (2 Aufbau Ionenfänger).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for the gasification of carbon in the fuel gas according to claim 14, characterized in that water vapor is injected centrally into the gas supply to the ion trap ( 2 Construction of ion trap). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass die eingedüsten Wassermoleküle des Wasserdampfes wie ein kovalentes polares temporäres Bindemittel wirken, wodurch sich Aschen an die Oberflächen binden, sowie sich nachfolgende Aschen an die bereits an den Blechen haftenden Aschen anbinden, wodurch fadenförmige und flockenförmige Strukturen entstehen die geometrisch auch erhalten bleiben, wenn die Wassermoleküle diese Strukturen auf Grund der hohen Temperaturen wieder verlassen (3 komplexe Strukturbildung aus Aschestäuben).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of fuel gas in the fuel gas according to claim 16, characterized in that the injected water molecules of the water vapor act as a covalent polar temporary binder, which binds ashes to the surfaces, and subsequent ashes attach to the already adhering to the sheets ashes, creating thread-like and flake-shaped structures that remain geometrically preserved when the water molecules leave these structures due to the high temperatures again ( 3 complex structure formation from ash dust). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) zur Vergasung von sich im Brenngas befindenden Kohlenstoff nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die an den Blechen entstehenden Strukturen sich bei Erreichen einer kritischen Größe und Masse von den Blechen ablösen und sich mit dem Gasstrom in einen Beruhigungsbereich bewegen, wo sie auf Grund der dort sinkenden Strömungsgeschwindigkeit des Brenngases liegen bleiben und sich sammeln, den Beruhigungsbereich aber nicht mehr verlassen können (2 Aufbau Ionenfänger).Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) for gasification of carbon in the fuel gas according to claim 17, characterized in that the structures formed on the sheets detach themselves on reaching a critical size and mass of the sheets and with the gas stream in a Move calming area, where they remain due to the falling there flow velocity of the fuel gas and collect, but can not leave the calming area ( 2 Construction of ion trap). Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch die hohen Temperaturen von 1200°C, bei partiellen Oxidationen von Brenngas mit Sauerstoff aus der Primärluft, Polyzyklische-Aromatische-Kohlenwasserstoffe (PAK) in hauptsächlich Kohlenstoffmonoxid als brennbarer Zusatz zum Brenngas aufgekrackt wird.Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) according to one of the above claims, characterized in that by the high temperatures of 1200 ° C, in partial oxidation of fuel gas with oxygen from the primary air, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in mainly Carbon monoxide is cracked as a combustible additive to the fuel gas. Gas-Kohlenstoff-Katalysator mit Ionenfänger (GKK) nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dass der GKK auch bei konventionellen Holzvergasern, deren Brenngase mit Polyzyklischen-Aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und Teeren belastet ist, Anwendung zur Gaskonditionierung finden kann.Gas-carbon catalyst with ion trap (GKK) according to claim 19, characterized in that the GKK can also find application for gas conditioning in conventional wood gasifiers whose fuel gas is loaded with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and tars.
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CN104893765A (en) * 2015-06-26 2015-09-09 山东钢铁股份有限公司 Coke oven gas desulfurization tower

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