DE2608559A1

DE2608559A1 - Verfahren und einrichtung zur unter bildung von gasen bewirkten behandlung von brennstoffen mit im gas auftretenden gehalten an kohlenwasserstoffen, die bei abkuehlung unter ihren taupunkt zu teerartigen niederschlaegen kondensieren

Info

Publication number: DE2608559A1
Application number: DE19762608559
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: PATRA Patent Treuhand Anstalt
Current assignee: PATRA Patent Treuhand Anstalt
Priority date: 1976-03-02
Filing date: 1976-03-02
Publication date: 1977-09-08
Also published as: BE851349A; DE2608559B2; SE7702278L

Description

Verfahren und Einrichtung zur unter Bildung
von Gasen bewirkten Behandlung von Brennstoffen mit Im Gas auftretenden Gehalten an Kohlenwasserstoffen, die bei AbkLihlung unter ihren Taupunkt zu teerartigen Niederschlägen kondensieren.
Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zur unter Bildung von Gasen bewirkten Behandlung von Brennstoffen mit im Gas auftretenden Gehalten an Kohlenwasserstoffen, die bei Abkühlung unter ihren Taupunkt zu teerartigen Niederschlägen kondensieren.
Zur Bewältigung der damit verbundenen Probleme sind bereits eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden, um das Verfahren so zu lenken, daß Wärmetauschflächen, die aus wärmewirtschaftlichen Gründen erforderlzohen Wärmetauschern angehören, weder im Betrieb noch in unvermeid nen AbkEhlungsperioden9 die durch Betriebsunterbrechungen eintreten, verteeren, Wotìlt der thermische Wirkungsgrad von Einrichtungen, die zur Durchführung des Verfahrens dienen, unter tragbare Werte sinkt.
Die grundsätzliche, ebenfalls bereits vorgeschlagene Lösung kennzeichnet sich dadurch, daß de die Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gase einer Zwangsführung durch Zonen maximaler Temperaturen unterworfen werden, so daß es in diesen Zonen zu einer Verorackung der Kohlenwasserstoffe kommt, womit sich diese nicht als Teerschichten auf den erwähnten Wärmetauschflächen absetzen können, die deshalb die vorerwähnten Gefahren hervorrufen, weil das aufzuheizende Medium, meistens Wasser, durchweg Raumtemperatur besitzt, so daß die Voraussetzungen zu Kondensationen an sich erfüllt wären.
bei Erstberührung von Wärmetauschflächen Es ist auch schon festgestelltdXFden, daß es in der Natur der erwähnten Brennstoffe liegt,/in der Zeitspanne, in der die eingangs erwähnte thermische Behandlung zum Auftreten höherer Brennstofftemperaturen und damit zu exothermen Reaktionen führt, eine unerwartet starke Schwelgasentwicklung aufzutreten vermag, die geradezu als Schwelgasströmung bezeichnet werden kann. Diese Strömung hat die Eigenschaft, den zu einer regelmäßig eintretenden Vorvergasung und mindestens Teilverbrennung erforderlichen Sauerstoff, durchweg zugeführt in Form von Brennluft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft, abzudrängen, so daß sich selbst in der Oxidationszone Schwelgasnester erhalten können, die dazu führen, daß trotz des Auftretens von Vercrackungstemperaturen in der Oxidationszone teerhaltige Gasmengen die Zone unvercrackt verlassen. Dieser nachteiligen Erscheinung ist dadurch begegnet worden, daß die Brennluft in Teilströmen l.ngs des Weges, der dem Brennstoff durch die zur Durchführung des Verfahrens dienende Einrichtung vorgeschrieben war, zugeführt wurde, um auf diese Weise eine Aufteilung der entwickelten Schwelgaswolke zu erreichen und der Bildung von Schwelgasnestern vorzubeugen.
Es beruht auf einer neuen erfinderischen Erkenntnis, daß die erwähnten Schwierigkeiten auf eine andere, nicht minder fortschrittliche Weise beseitigt werden können. Diese Erkenntnis geht davon aus, daß die Brennstoffe, welche die erwähnten, zur Bildung teerartiger Niederschläge neigenden Kohlenwasserstoffgehalte aufweisen, hauptsächlich ii Überschuß erzeugte, land-, garten- und/oder foxtwirtschaftliche Produkte und/oder deren Abfälle sind. Während die erste Alternative ein nur intermittierend auftretender, in keine energiewirtschaftliche Planung einzubeziehender Sonderfall ist und bleiben wird, entstehen im Rahmen der Ernährung von Mensch und Tier die erwähnten Abfallerzeugnisse regelmäßig und in riesigen Mengen, die bisher nur unter Baintrkohtigung eines erstrebenswerten Umweltzustandes zu beseitigen waren. So entsteht nur im Inland Jährlich ein Getreidestrohanfall in Höhe von rund 25 Millionen Tonnen, dessen systematische, thermische Verwertung durch Entgasung bzw. Verschwelung, Vergasung und Verbrennung zu einer Reduktion notwendiger Erdölimporte mit etwa 12 96 führen wUrde. Berücksichtigt man, daß nicht minder große Abfallmengen in Form von Holz, HUlsen, Schalen, Trockenstauden, -kraut usw.
zur Verfügung stehen, daß dasselbe für Abfall aus Importen gilt, so kann die Energielücke in erhöhtem Ausmaß geschlossen werden, wobei von größter Bedeutung ist, daß einerseits durch eine erfindungsgemäß vorgenommene Verwertung den Bedingungen des Umweltschutzes zu genügen ist, andererseits das Jährliche Nachwachsen verhindert, daß die Weltvorräte an anderen Energiemitteln nicht eines Tagessvöllig erschöpft sind. Die erwähnte Energielücke ist auch nicht mittels atomaren Einsatzes zu schließen. Bis zum Jahr 1985 sind allein im Inland 4 000 Tonnen Urankernbrennstoffes vorhanden, die sich Jährlich um ein weiteres Viertel erhöhen.
Frühestens in zehn Jahren wird in einer inzwischen zu erstellenden Großanlage Jod~129 zu 99 %, Krypton 85 zu 90 96 und Tritium zu 75 bis 80 % zu entstrahlen sein, der Rest soll ohnehin an die Umwelt abgegeben werden. In wassriger Lösung erreichen bereits 509 g Plutonium 239 die zu einer atomaren Explosion ausreichende kritische Masse, im Jahr 1985 sind aber bereits 30 Tonnen spaltbares Plutonium im Inland. Das die energiereichen Gammastrahlen aussendende Element ist dabei chemisch hochgiftig und verfällt erst in 24 400 Jahren Jeweils zur Hälfte. Der Zerfallsprozeß kann zwar beschleunigt werden, indem Plutonium auch den herkömmlichen Reaktorbrennelementen als Brennstoff zugesetzt wird, das bedeutet aber, daß zunehmende Mengen des gefährlichen Elementes in den Atomreaktoren zu akzeptieren sind und noch größere Mengen an plutoniumhaltigen Stoffen befördert werden müssen, womit Aufgaben angesprochen sind, für die bisher keine ausreichende Lösung nachweisbar ist.
Diese Feststellungen bestätigen die Dringlichkeit und die Bedeutung der Erkenntnisse, auf denen vorliegende Erfindung beruht, die sich dadurch kennzeichnet, daß in einem Behandlungsraum -vorzugsweise in Form stück-, scheit-, ballen-, bündel-, garben-, paket-, säulen-, lagenschichtartiger oder sonstwie räumlich zusammengedrängter Brennstoffansammlungen, weiter in Form gestapelter, aufgetürmter, aufgehäufter oder anderweitig der Höhe nach aufeinander untergebrachter Presslinge, Hochdruckpresslinge, Pellets usw. auf Vorrat gehaltener Brennstoff einer zur Entgasung bzw. Verschwelung und unter Sauerstoffzuführung höchstens zu einer Teilvergasung und/oder -verbrennung führenden Wärmeeinwirkung unterworfen wird, daß die so erhaltenen Gasfraktionen unter Durchmischung letzterer und, gegen den Brennstoffvorrat abgesondert, zu einer Gasströmung vereinigt werden, der mindestens die Sauerstoffmenge zugeführt wird, die zur volständigen Verbrennung deren Gehaltes an Brennbarem erforderlich ist.
Die so gekennzeichnete Erfindung führt durch Auftreten einer Reihb neuer technischen Wirkungen zu dem erstrebten Erfolg.
Zunächst ist durch die Absonderung der Bildung der Gasfraktionen, deren Mischung, Umbildung zu einer Strömung und der dann erst folgenden Verbrennung des dann noch Brennbaren von dem Brennstoffvorrat zu erreichen, daß die Abhängigkeit zwischen den Zuführungsrichtungen für Brennstoff und Brennluft in Fortfall kommt, die aus den eingangs erläuterten Gründen nachteilig ist.
Man kann also anschließend an einen Luftströmungsbereich, der im wesentlichen der Richtung der Schwerkraft folgt, der in der ersten Stufe zuzuführenden Teilluftmenge in einer zweiten Luftströmungsphase eine Richtung erteilen, die quer zur Schwerkraftrichtung der Brennluft in der ersten Phase führt, so daß sich nunmehr die Richtungen der Brennluft und des entstehenden Schwelgases kreuzen, so daß eine entstehende Schwelgaswolke aufgeteilt und zerteilt wird, womit wirksam der Gefahr der Bildung von Schwelgasnestern entgegengetreten wird.
Eine zweite, für den erstrebte Erfolg wesentliche technische Wirkung besteht darin, daß den Misch- und Gasstromerzeugungsräumentm Anschluß an die bereits durch Verschwelung und mindestens Teilvergasung bedingte Zerklüftung und Auflösung des Brennstoffes die Größe erteilt werden kann, deren es zur Erzielung einer durchgreifenden Vermischung der Gasfraktionen und zur Ausbildung einer ausgesprochenen Mischgasströmung bedarf. Eine dritte, erfolgbedingende technische Wirkung besteht darin, daß durch die abgesonderte Bildung des Mischgasstromes einerseits, der Zuführung einer zur restlosen Verbrennung des Brennbaren mindestens erforderlichen, im allgemeinen mit wesentlich größerem Uberschuß zuzuführenden Teilluftmenge die Voraussetzungen verwirklicht werden können, die bereits bisher dazu geführt haben, daß Gasluftbrenner einer Ausbildung verwirklicht werden konnten, die zum Auftreten idealer strömungstechnischer Verhältnisse und dazu führten, daß sich diese mit dem für vollkommene Gasverbrennungen kennzeichnenden, hohen fftrmischen Wirkungsgrad auszuwirken vermochten.
Im Wesen der Erfindung liegt es dabei, daß es nicht erforderlich ist, der Mischung sämtliche der erzeugten, in Form von Fraktionen auftretenden Gasanteile zu unterwerfen, es besteht beispielsweise auch die Möglichkeit, einzelne Fraktionen, ganz oder teilweise von den deren Franktionen abgesondert, abzuziehen und ihrerseits unmittelbar zu verwerten, ggf. einen unverwertbaren Rest wieder den Misch- und Gasstromerzeugungsräumen zuzuführen.
Das ist beispielsweise bei der Schwelgasfraktion möglich, um im Schwelgas enthaltene gas- und dampfförmige Bestandteile wie die chemisch hochwertigen Pentosane, Furfurol, Tieftemperaturteerdampfanteile usw. gesondert zu erfassen und zu verwerten, ggf. insoweit inerte Bestandteile wie hoch erhitzten Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid in die Behandlungseinrichtung deshalb zurU ckzuführ en, um den Wärmeinhalt dieser Gasanteile in einerxWarmetauscher oder mehreredßerselben auszunutzen.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die vorher angegebenen Behandlungsverfahren im Unterdruckgebiet durchgeführt werden, wobei als Vo-rteile zu nennen sind die erleichterte Abdichtung der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Einrichtung, eine erleichterte, mehrstufige Zuführung der Brennluft und de Möglichkeit, den Grad der Vermischung der Gasfraktionen dadurch zu verbessern, daß die Lufteinführung in den Gasstrom injektorartig abgewickelt wird.
Obschon die vorerwähnten Verfahrens einzelheiten gewährleisten, daß die erwähnten thermischen Behandlungen unter jeweils praktisch erreichbaren, höchsten Wirkungsgraden durchführbar sind, kann es sich in Einzelfällen rechtfertigen, das Verfahren durch eine katalytische Nachverbrennung zu ergänzen, zumal besonders günstige, räumliche Verhältnisse, die durch Verwirklichung des Verfahrens entstehen, die Unterbringung eines Katalysators oder mehrerer derselben ermöglichen. Dasselbe gilt sinngemäß fUr die Unterbringung eines Wärmetauschers oder mehrerer derselben, wobei sich insbesondere die Möglichkeit anbietet, durch eine zu einer Wandung des Behandlungsraumes planparallel verlaufende, zweite Wandung einen Zwischenraum abzugrenzen, diesen mit den Behandlungsraum verlassendem Gas unter Durchströmung des Zwischenraumes in Verbindung zu bringen und in dem Zwischenraum einen oder mehrere Wärmetauscher anzuordnen, beispielsweise in Form von Rippenrohren, die durch ein wärmeaufnehmendes Medium durchflossen sind, so daß die teer-, schwefel-, dapf-, qualm- und rauchfreien Abgase in ddie Umgebung entlassen werden können, ohne daß eine Schädigung derselben aufzutreten verlag.
Weitere Verfahrenseinzelheiten sollen im Zusammenhang mit zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen erwähnt werden Eine Einrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ausgebildet ist, kennzeichnet sich grundsätzlich dadurch, daß eine an das vorzugsweise allmählich erweiterte, untere Ende eines Xchachtfdrmigen Brennstoffvorratsbehälters angeschlossene Hohlkammer zur mindestens teilweisen End- und Vergasung, Verschwelung, Verbrennung und/oder ggf. Verkohlung sowie zur Aufnahme eines Gasbrenners vorhanden ist, der Sammler und Mischer für die aus dem Brennstoff erzeugten Gasfraktionen vorgeordnet sind, wobei Luftzuführungen sowohl in die Hohlkammer als auch in den Gasbrenner münden.
Die Zeichnung gibt beispielsweise Ausführungsmöglichkeiten zur Durchführung des angegebenen Verfahrens und der Verfahrenseinzelheiten geeigneter Einrichtungen wieder. In der Zeichnung ist Fig. 1 ein nach Linie I - I der Figur 2 verlaufender Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung zur unter Bildung von Gasen bewirkten Behandlung von Brennstoffen mit im Gas auftretenden Gehalten an Kohlenwasserstoffen, die bei Abkühlung unter ihren Taupunkt zu teerartigen Niederschlägen kondensieren. Als Brennstoff benutzt werden dabei aus gepresstem Stroh bestehende, in der Zeichnung angedeutete Ballen.
Fig. 2 entspricht einem Längsschnitt durch die Einrichtung nach Linie II - II der Figur 1; Fig. 3 gibt eine vereinfachte Ausbildung der Einrichtung nach den Figuren 1 und 2 wieder, die sich vorzugsweise zur Unterbringung etwa in den Kellern landwirtschaftlicher Bauten eignet, da sie durch bereits bestehende Türöffnungen hindurch beförderungsfähig ausgebildet ist.
Aus den Figuren 1 und 2 der Zeichnung ist zu entnehmen, daß die Einrichtung zur thermischen Behandlung der erwähnten Brennstoffe eine Schachtanordnung 1 aufweist, die zwei nach Art eines Hosenrohres angeordnete Einzelschächte aufweist, die, wie sich aus Figur 2 ergibt, jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweis.Beide Schächte vereinigen sich in ihren oberen Bereichen zu einer gemeinsamen, rechteckigen Öffnung, die durch einen Deckel 2 verschließbar ist, der in der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 1 verschiebbar ist, und zwar über Wälzkörper, an deren Stelle auch Gleitschienen in Verbindung mit einer Einrichtung treten können, mittels derer der Deckel 2 in der Verschluß stellung absenkbar ist, so daß es zu einem Dichtungsschluß wischen Deckel und einem die gemeinsame Schachtmündung umschließenden Flansch kommt. Die Schachtanordnung ist ummantelt von einer Wandung 3, die eine Wärmeisolierung 4 trägt. Die Wandung 3, 4 umschließt die Schachtanordnung mit Abstand, so daß es zur Bildung eines Raumes 5 kommt, dessen oberes Ende als Zuführung für die ineinT ersten Stufe zuzuführende Teilluftmenge ausgebildet ist. Zweckm<ßig ist die in der Zeiteinheit zuzufUhrenden Luftmenge einstellbar. Hierzu sind entweder Einstellklappen 6 oder Jalousieartig ausgebildete Elemente 7 vorhanden. Der in die Schachtanordnung 1 einzuführende Brennstoff liegt in Form gepreßter oder hochgepreßter Strohballen vor, deren einer gerade in das linke Schachtrohr eingeführt und demgemäß sichtbar gezeichnet ist. Unterhalb des Strohballens befinden sich einige schematisch angedeutete Holzscheite, deren Anordnung sich als zweckmäßig erwiesen hat, um der in der ersten Stufe einzuführenden Luft Gelegenheit zu geben, jeden Strohballen einzeln zu umspülen. Die unteren Mündungen der Einzelschächte sind in einer Flanschanordnung gehaltert.
Diese Flanschanordnung 8 geht unter Bildung eines an die Schachtmündungen angeschlossenen Raumes 9 zunächst in eine Fassung 11 für feuerfeste Steine oder eine. Schamotteauskleidung 10 über, weiter ist ein metallischer, nach Art einer nach unten offenen Glocke ausgebildeter überwurf 12 vorhanden, der an seinem unteren Ende bei 13 verstärkt ausgebildet ist. Der so gebildete Mantelraum 14 ist an seinem oberen Ende durch den Ringflansch 15 verschlossen. Die SuerSest ausgebildete, den Raum 9 umgebende Wandung 10, 11, an deren Stelle auch ein Guß stück oder ein aus hitzebeständigen Stählen bestehender Topf treten könnte, weist Durchlässe 16 und 17 in Form von Düsen, und zwar Luftdüsen deshalb auf, weil die diese bildenden Ausnehmungen in den Luftzuführungsraum 14 ausmünden, der über den an die Verstärkung 13 angrenzenden, ringförmigen und zur Versorgung des Raumes 14 mit Brennluft dienenden, freien Querschnitt mit dem Raum 5 in Verbindung steht. Die Querschnitte der Düsen 16 sind wesentlich größer als die Querschnitte der Düsen 17, wobei das Querschnittsverhåltnis etwa 10 : 1 beträgt. Bedingt sind diese Querschnittsverhältnisse dadurch, daß die zur Bildung von Gasfraktionen dienenden Reaktionen hauptsachlich im oberen Bereich des Raumes 9 stattfinden sollen, während im unteren Bereich, entsprechend der geringeren Luftzuströmung durch die Düsen 17, nur die Reaktionen zur Durchführung zu bringen sind, deren Aufgabe es ist, zu verhindern, daß im unteren Bereich des Raumes 9 Stauungen durch unverschwelten, unvergasten und/oder unverbrannten Brennstoff eintreten. Es besteht auch die Möglichkeit, die Düsen 16, 17 mit gleichen Querschnitten auszuführen und durch feuerfeste, zueinander konzentrische Einsätze in Abhängigkeit von variablen Einflußgrößen wie Wechsel des Brennstoffes, verschiedenetIFeuchtig keitsgehaltes1desselben, unterschiedlichenSchütthöhen in den Einzelschächten usw. die in Betracht kommenden Verhältnisse jeweils zu optimieren.
Die mit den Ziffern 18 in Fig. 1 angedeutete Mittelebene der Einrichtung zeigt, daß letztere symmetrisch zu dieser Mittelebene ausgeführt ist, während das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 eine asymmetrische Ausbildung veranschaulicht.
Abgeschlossen ist der eine Hohlkammer bildende und so zu bezeichnende Raum 9 durch einen festen Boden, der bei 21 wieder wärmeisoliert ist. Es besteht auch die Möglichkeit, den Bodenraum doppelwandig auszubilden und ihn beispielsweise als Förderleitung für erzeugtes Gas auszubilden.
Da dieses Gas iauerstoffrei ist, vermögen die angrenzenden, metallischen Bereiche nicht zu verzundern. Erfolgt eine Auflagevlng der Einrichtung auf gewachsenen, trockenen Boden, so bedarf es weder eines besonderen Fundamentes noch einer jlf,sonilren Wäkineisolierung, vielmehr kann die auf diese Weise gebildete Gasleitung zu einem Wärme tauscheinrichtungen umgebenden Raum ausgeweitet sein. Die mit dem Raum 9 identische Hohlkammer 9 ist durchsetzt von einem senkrecht zur Zeichnungsfläche der Fig. 1 verlaufenden Hohlkasten, der im Falle des Ausführungsbeispieles als zylindrisches Rohr ausgebildet ist. In dem Rohrmantel sind düsenartige Einlässe 20 gemäß Fig. 2 reihenweise angeordnet.
Konzentrisch zum Außenrohr 19 ist ein Innenrohr 22 vorgesehen, das deshalb als Brennerrohr zu bezeichnen ist, weil der zwischen den Rohrmänteln 19 und 22 liegende Raum 23 in eine Verwirbelungs- und Mischkammer ausläuft, die durch die Stirnwand 26 begrenzt ist. Zentral zu dieser Verwirbelungs-und Mischkammer angeordnet ist die als Ganzes mit 27 bezeichnete Luftzuführung, der ein Luftauffangtrichter 28 und ein ggf. in Abhägigkeit von einer veränderlichen Einflußgröße selbsttätig gesteuertes Einstellventil 29 vorgeordnet sind.
Das Luftzuführungsrohr mündet in einer innerhalb des Brennerrohres 22 liegenden Luftzuführungsdüse 31 aus, so daß infolge der Zuführung brennbaren, mindestens aber Brennbares enthaltenden Zuführung von Gas über Mantelraum 23 und die zum Brennerrohr 22 offene Verwirbelungs- und Mischkammer in Verbindung mit den Aufheizungen von Gas und Luft durch den umgebenden Brennstoff die Voraussetzungen zum Entstehen einer Brennerflamme 22 gegeben sind. Während kleinere Einrichtungen der beschriebenen Art, die analog zu Gasbrennern als Strohbrenner bezeichnet werden können, keine zusätzlichen strömungstechnischen Maßnahmen erfordern, ist das bei größeren Strohbrennertypen zweckmäßig. Man erkennt demgemäß sdliee flent-ztere ordnung konzentrisch zur Luftzuführungseinrichtung 27/umgebender, nach Art eines Venturirohres ausgebildeter, zwecks-Durchlassung des Gasgemisches perforierter Leitwände, so iß das Gasgemisch nicht nur eJektorartig angesaugt, sondern nochmals verwirbelt wird, um die Voraussetzungen zur Bildung der langgestreckten, das Rohr 22 ausfüllenden Brennerflamme 32 zu gewährleisten. Auch die in Fig. 2 sichtbaren, die gesamte Einrichtung links und rechts begrenzenden Wandungen 34, 35 sind gegen Wirmeverluste durch Isolationen geschützt.
Bei 33 springt das Brennerrohr 22 über die Isolation der Wandung 35 vor, so daß über eine Flanschanordnung 36 ein die heißen Gase abführendes Abgasrohr 37 anschließbar ist.
In das Abgasrohr 37 kann eine Kammer zur Aufnahme eines Katalysators 38 eingeschaltet sein, über den eine katalytische Nachverbrennung verwirklichbar ist, soweit eine solche erforderlich oder mindestens zweckmäßig ist.
an Bei 48 ist in Fig. 2 angedeutet, daß sich/eine erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung ein Aufnahmebehälter für einen oder mehrere Wårmetau cher anschlie!en kann. In den Aufnahraebehälter mündet in diesem Falle die aUgasleitung 37 ein, falls nicht vorgezogen wird, derartige Bärmetauscher gesondert anzuordnen, etwa im Anschluß an Getreidetrocknungs vorrichtungen, falls die diese verlassenden Heizgase noch einen Wärmeinhalt besitzen, der in Wärmetauschern nutzbar zu machen ist. Auch die umgekehrte Anordnung kommt dann infrage, wenn, etwa aus biologischen Gründen, mit Temperaturen zu trocknen ist, die nicht höher als eine bestimmte Höchst-temperatur in der Größenordnung von 30 - 40 OC au9-weisen dürften (¢CHANDERL).
Fig. 1 läßt erkennen, daß zur Bildung der Schachtanordnung mit den Einzelschächten 46 und 47 ein Leitkörper für die als Brennstoff Verwendung findenden Strohballen mit den zueinander geneigten, geschlossenen Wandungen 43, 44 vorhanden ist. Dieser Leitkörper befindet sich oberhalb der Strohbrenneranordnung 20 - 36. Eine abweichende, nämlich asymmetrische Anordnung der Brenneranordnung im Verhältnis zu der Schachtanordnung 1 zeigt das Auführungsbeispiel nach Fig. 3, wobei gleichbezeichnete Teile identisch mit denen des Ausführungsbeispieles nach den Figuren 1 und 2 sind.
Demgemäß ist wieder eine den Raum 9 umschließende Hohlkammer vorhanden, im Verhältnis zu der aber nunmehr das bei 20 perforierte Rohr 19 mit dem Innenrohr 22 und dem Mantelraum 23 seitlich versetzt angeordnet ist, so daß eine Leitwand 47 erforderlich ist, um dem in den Schacht 1 eingeführten Brennstoff den Weg vorzuschreiben, der zur Entgasung bzw. Verschwelung, weiter zunächst zu einer Teilvergasung und Teilverbrennung, anschließend zu einer Mischgasbildung und zur vollstärdgen Verbrennung des Brennbaren im erzeugten Gasstrom führt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 eignet sich insbesondere zur Herstellung kleinerer Strohbrenner, um die Möglichkeit zu gewährleisten, derartige Einrichtuqen, ggf. mit zugeordnetem Wärmetauscher, auch nachträglich anordnen, beispielsweise durch vorhandene Türen in Kellern, Scheunen, Werkstätten, Futterküchen usw. befördern zu können.
Mit den gestrichelten Linien 40 in den Figuren 1 und 30 sind die Schachtwandungen durchsetzende, durch Lukendeckel 41 verschließbare Durchlässe angedeutet, deren Aufgabe es beispielsweise ist, Zündgeräte oder Zündstoffe in die Schacht- und Hohlkammerraume einführen, Stockungen im Brennstoffdurchsatz beseitigen oder sonstwie erforderliche Eingriffe durchführen zu können. Das gilt auch für die Einführung von Saugrüsseln zur Entfernung der Asche. Da die thermische Behandlung des Brennstoffes, wie bereits ausgeführt, zweckmaßig dadurch erfolgt, daß die gesamten Behandlungsräume unter Unterdruck gesetzt werden, indem beispielsweise das Saugrohr eines GeblWses an das äußere Mantelrohr 19 oder an das Abgasrohr 37 angeschlossen ist, ohne daß die Möglichkeit einer Unterdrucksetzuni der Behandiungsräume grundsätzlich ausgeschlossen erscheint/ durch eine Umschaltung auf den erwähnten Saugrüssel aindlgemäB früheren Vorschlägen die gerade bei Stroh sehr leichte und leicht bewegliche Asche abgezogen werden.
Durch Steuerung der in erster oder zweiter, ggf. auch noch in einer folgenden Stufe zuzuführenden Teilluftmengen ist es zu erreichen, daß es nicht zu einer vollständigen Verbrennung1 sondern zur Erzeugung von Strohkohle kommt. Die Strohkohle hat infolge der chemischen Zusammensetzung des Getreidestrohs die Fähigkeit zur Bildung von Aktivkohle mit aktivierenden Eigenschaften in einem Ausmaß, das beispielsweise bei Ho-lzkohle nicht zu finden ist. Es besteht daher die Möglichkeit, im Anschluß an die Herstellung der Strohkohle diese in Aktivkohle umzuwandeln, so daß dadurch das vorgeschlagene Verfahren als Vorstufe zur Aktivkohleherstellung eine bisher nicht bekannte Bedeutung gewinnt, insbesondere dadurch, daß die Möglichkeit entstit, die Strohkohle durch Anwendung des Fließbettverfahrens aus der Strohkohle kontinuierlich herzustellen. Was für Stroh als Brennstoff ausgeführt worden ist, gilt sinngemäß für jeden anderen Brennstoff, der zur Teerbildung neigt. Schalen und Hülsen werden dabei zweckmäßig mit dem Teer als Bindemittel zu Pellets vereinigt, der beispielsweise dadurch gewonnen werden kann, daß die erfindungsgemiß vorgeschlagenen Maßnahmen zur Vermeidung der Teerbildung bewußt und planmäßig unverwirklicht bleiben.
Abschließend ist zur Wirkungsweise der zeichnerisch veranschaulichten und beschriebenen Einrichtung noch folgendes zu bemerken.
Zunächst werden die zur Bevorratung von Brennstoff vorgesehenen, durch die Wandungen 43, 46 bezw. 42, 47 begrenzten Einzelräume der Schachtanordnung 1 so mit Brennstoff versorgt, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist. Im kalten Zustand der Anlage fallen die zunächst eingeführten Ballen in Schwerkraftrichtung nach unten, um sich zunächst in der Hohlkammer 9 und anschließend in den Einzelschachträumen aufzubauen. Nach Schließung des Deckels 2 wird die Zündung eingeleitet, wobei auch in die Kammer 9 eingebaute Zündvorrichtungen Anwendung finden können. Die unter Wirkung des Saugzuges einerseits, der Teilluftzuführung über die Düsen 16, 17 sofort einsetzende Verbrennung der untersten Strohballen andererseits führt in kürzester Zeit zu einer Temperaturerhöhung in der Hohlkammer 9, bei der Entgasung bzw. Verschwelung, anschließend Teilvergasung und Teilverbrennungeintreten. Unter Mischung der entstehenden Gasfraktionen kommt es bereits im Raume 9 zu einer Vermiechung der letzteren und durch Wirkung der Drosselstellen 20 in Verbindung mit dem sich diesen gegenüber erweiternden Mantelraum 23 zu einer Verwirbelung und Intensivierung der Mischung, so daß in der durch die Stirnwandung 26 begrenzten Vorkammer des Brennrohres 22 in Verbindung mit der in zweiter Stufe geführten Teilluftmenge die Bildung der Flamme 32 einsetzt. Die geschilaerten Vorgänge schaukeln sich mit wachsender Temperaturerhöhung gegenseitig auf, so daß ohne Qualm- und Rauchbildung die Lieferung von Heizgasen mittels des Äbgasrohres 37 einsetzt. Dabei gg£. angeströmte zlärmetauscher führen zur Erwärmung, Aufheizung und ggf. Verdampfung eines durchgeführten Mediums, beispielsweise vnn Wasser, wobei durch Anwendung von Rippenrohren die Heizfläche auf den jeweils erforderlichen Wert vergrößert sein kann.
Auf diese Weise erzeugtes Warm- und Heißwasser kann entweder unmittelbar den verschiedensten Verwendungen zugeführt werden, darunter auch zu Beheizungszwecken von Wohn- und Betriebsräumen, außerdem zur Lieferung von Trockenwärme, die im Rahmen der Erzeugung land-, garten- und forstwirtschaftlicher Produktionen in starem Umfange benötigt wird, beispielsweise zur Trocknung von Getreide, zum Dönen von Futtermitteln, zur Herstellung von Trockenmilch usw. Daß entsprechendes für die Herstellung industrieller Güter gilt, bedarf kaum der Hervorhebung.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche Verfahren zur unter Bildung von Gasen bewirkten Behandlung von Brennstoffen mit im Gas auftretenden Gehalten an Kohlenwasserstoffen, die bei Abkühlung unter ihren Taupunkt zu teerartigen Niederschlagen kondensieren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in einem Behandlungsraum vorzugsweise in Form stück-, scheit-, ballen-, bündelT, garben-, aket-, sulen-, lageschichtenartiger oder sonstwie zusammengefaßter Brennstoffansammlungen, in Form weiter gestapelter, aufgetürmter, aufgeh"ufter oder anderweitig der Höhe nach aufeinanderfolgend untergebrachter Presslinge, Hochdruckpreßlinge, Pellets usw. auf Vorrat gehaltener Brennstoff einer zur Entgasung bzw. Verschwelung und, unter Zuführung einer Sauerstoffteilmenge, höchstens einer zu einer Teilvergasung undXoder -verbrennung führenden/ Wärmeeinwirkung unterworfen wird, daß die so erhaltenen Gasfraktionen unter Durchmischung letzterer und, gegen den Brennstoffvorrat abgesondert, zu einer Gasströmung vereinigt werden, der mindestens die zur vollstndigen Verbrennung des Gehaltes an Brennbarem erforderliche restliche Sauerstoffmenge zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß dem Brennstoff im Vorratsraum eine Bewegung erteilt wird, die mit der Richtung der Schwerkraft im wesentlichen übereinstimmt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Behandlungsraum Unterdruck erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gasströmung vor Zuführung der minctestens zur vollständigen Verbrennung des Brennbaren führenden Sauerstoff- bzw. Luftmenge wenigstens einer Ab- oder Umlenkung unterworfen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die erzeugten Gasfraktionen zu einer hohlmantelförmigen Gasströmung vereidkt werden, daß letztere unter Bildung einer gegensinnig zur Mantelströmung gerichteten Kern- oder Hohlkernströmung um- oder eingestülpt wird und daß der und/oder in die Kern- bzw. Hohlkernströmung mindestens die zur vollständigen Verbennung des Gehaltes an Brennbarem in letzterer erforderliche Sauerstoff- bzw. Luftmenge zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Mantelströmung injektorartig auf die Sauerstoff- bzw. Luftzuführung zur Wirkung gebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 - 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Mantel- und Eern- bzw.

Hohlkernströmungen eine Richtung erteilt wird, die quer oder senkrecht zur Richtung der Strömung verlauft, die zur Mantel- und Kern- bzw. Hohlkernströmung umgebildet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß erzeugte Brenngase einer katalytischen Nachverbrennung unterworfen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß den erzeugten Brenngasen die fühlbare Wärme vor inführung der Gase in die Atmosphre mindestens teilweise entzogen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß die durch vollständige Verbrennung des Brennbaren hergestellten Brenngase aus ihren Erzeugungsräumen abgesaugt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei der Brennstoffbehandlung entstandene Asche abgesaugt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 11, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß vor einer Verbrennung, vorzugsweise vor einer Teilverbrennung entstandene Gasfraktionen unmittelbar nach ihrer Erzeugung und unabhagig vom Zustand der nach der Teilverbrennung vorhandenen Gase aus dem Behandlungsraum mindestens teilweise abgeführt, ggf. in denselben nach Entzug in ihnen enthaltener Einzelgase, Gasverbindungen sowie dampfförmiger Bestandteile zurückgeführt werden.
13. Einrichtung zur Durchführung von Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß an das vorzugsweise allmählich erweiterte, untere Ende eines schachtförmigen Brennstoffvorratsbehälters (1) eine Holikammer (9) zur Bildung der thermischen Brennstoffbehandlung, der Sammlung hierbei erzeugter Gase bzw. Gasfraktionen, deren Mischung und ggf. der Verwirbelung letzterer dienende Räume angeschlossen sind, die außerdem als Aufnehmer eines Gasbrenners (19 - 23) mit Gas- und Luftanschlüssen (24, 27) ausgebildet sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Wandung (10, 11) der Hohlkammer (9) vorzugsweise düsenartig ausgebildete Durchlässe (16, 17) fur eine Teilluftmenge aufweist, die dem von der Hohlkammer (9) umschlossenen Behandlungsraum in einer ersten Stufe zur Abwicklung mindestens einer Teilvergasung, wenn nicht Teilverbrennung zuzuführen ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Durchlässe für die dem Behandlungsraum zuzuführende Teilluftmenge verschiedene, ggf.

in Abhängigkeit von der Höhenlage der Durchlässe der Größe nach einstellbare Querschnittsflächen aufweist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14-15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Durchlassquerschnitte (16), die im oberen Bereich des von der Hohlkammer (9) umschlossenen Raumes auftreten, größer sind als die Querschnitte der Durchlässe (17), die der Versorgung des unteren Bereiches des von der HohLzanemer umschlossenen Raumes dienen.
17. Einrichtung nach einer Ansprüche 14-16, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h Anordnung einer die HoSkRmmer (9) und damit deren Durchlässe (16, 17) mit Abstand (14) übergreifenden, unten offenen Glocke (12, 13, 15), deren Außenwandung an eine nach unten gerichtete Verlängerung des Raumes (5) ansetzt, den eine Schachtanordnung (1) ummantelnde Außenwandung (3, 4) der Einrichtung zwischen sich und der Schachtanordnung einschließt.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14-17, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine Größenbemessung des von der Hohlkammer (9) umschlossenen Behandlungsraumes, bei der die Strömungsquerschnitte für in der Kammer durch die thermische Behandlung entstehende Gase und/oder Dämpfe mehrfach größer sind als die Strömungsquerschnitte in den an den Kammerhohlraum angeschlossenen, die Gase bzw.

Dämpfe aufnehmenden Räume.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14-18, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Brenneranordnung (19 - 26) als die Hohlkammer in mindestens einer Richtung durchsetzender kasten- oder rohrförmiger Hohlkörper aufgeführt ist, dessen Außenwandung (19) zur Bildung von Drosselstellen (20) fUr die Strömung perforiert ist, zu deren Aufnahme ein von der Pußenwandung umschlossener Raum (23) dient.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß äquidistant zur inneren Brgrenzungsflache der Außenwandung (19) des die Drosselstellen (20) auweJsenden, als Außenkörper des Brenner ausgebildeten Hohlkörpers ein weiterer, innerer, vorzugsweise als Brennerrohr ausgebildeter Hohlkörper (22) vorgesehen ist, der zu einer die Gasmischung aufnehmenden Vorkammer (24) und zu einer Luftzuführungseinrichtung (27) hin offen ausgebildet und am entgegengesetzten, ebenfalls offenen Ende eine die erzeugten Gase abführende Leitung (37) angeschlossen ist.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 19 und 20, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gas-und Luftzuführungen (24, 27) nach Art eines Injektors ausgebildet sind.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 21, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem die gebildete Flamme (32) umhüllenden, inneren Hohlkörper (22) der Brenneranordnung eine Einrichtung (38) nachgeordnet ist, die zur katalytischen Nachverbrennung des im Gasstrom noch enthaltenen Brennbaren dient.