DE2608559B2 - Verfahren und Reaktor zur unter Gaserzeugung bewirkter Verbrennung organischer Brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß mit einer Erschöpfung der Rohstoff-, insbesonders der Energievorräte der Weit zu rechnen ist, was insbesondere für Energieträger in Form fester, flüssiger und/oder gasförmiger Brennstoffe gilt. Man wird daher gezwungen sein, auf Brennstoffe zurückgreifen zu müssen, die selbst oder, nach Gewinnung in ihnen enthaltener Wertstoffe zur Ernährung von Mensch und Tier, dazu benutzt werden können, zur Energiegewinnung herangezogen zu werden, zumal in Betracht kommende organische Brennstoffe wie Wurzeln, Blätter, Stengel, Halme, Rohrhalme (Zuckerrohr und Bagasse), Äste, Stämme, Hülsen, Schalen usw. dadurch, daß sie über eine Ernie in nörtlicheren Gegenden der Erde hinaus teilweise zweimal oder noch öfters im Jahr geerntet bzw. gewonnen und genützt werden können, umfassend verfügbar sind. Da in diesen Stoffen Sonnenenergie gespeichert ist, die, energetisch betrachtet, mit einem wesentlich höheren als vermutet, thermischen Wirkungsgrad verwertet werden kann, wird heute bei diesen als Energiemittel der Zukunft in Betracht kommenden Stoffen nicht mehr von Abfall, sondern von Zweit- oder auch von Reststoffen gesprochen.

L'nler Primärstoffen vegetabilischer Art spielen die Getreidepflanzen eine besonders große Rolle, da das durch sie gewinnbare Getreidekorn zur Herstellung von Brot eines der wichtigsten, in großen Mengen erzeugtes Nahrungsmittel ist, während das nach der Körnertrocknung und -Vermahlung übrigbleibende Stroh in so riesigen Mengen auftritt, daß keine Bedenken getragen worden sind, es in Ländern, die, wie den USA, Kanada es im Überschuß erzeugen, diesen durch Niederbrennen auf den Feldern mittels Flammenwerfern zu vernichten. Das ist, nach den verschiedensten Richtungen gesehen, nicht mehr vertretbar, da nicht nur ein oft wertvoller Nährboden geschädigt, Bodenbakterien vernichtet. Nitrosen, Stickoxide, Schwefel- und sonstige Verbindungen in die Atmosphäre gebracht, Tiergehege, Vogelnester, zerstört, karzinogene Stoffe wie Teerrückstände, Phenol, Phenolverbindungen, Ruß in den Boden eingeführt und eine Reihe weiterer, umweltschädigenden Wirkungen erzeugt werden.

Jedoch wirft die thermische Verwertung von Brennstoffen jüngeren und jüngsten geologischen Alters bis zur vorliegenden Erfindung nicht gelöste, technische und wirtschaftliche Probleme deshalb auf, weil wegen ίο des Fehlens der für fossile Brennstoffe charakteristischen, ausreichenden Inkohlung bei den zur Ent- und Vergasung, Verbrennung, unter Umständen Verkohlung und Verkokung der jüngeren Brennstoffe führenden Temperaturen im erzeugten Gas unabhängig davon, ob es brennbar oder verbrannt ist, dampfförmige Gehalte an schweren Kohlenwasserstoffen, Phenol, Phenolverbindungen, anderen Teerbildnern, toxischen und sonstigen Schadstoffen auftreten; werden die Dampfgehalte unter ihren Taupunkt abgekühlt, so schlagen sich die Teerbildner in Form zäher, im Laufe der Zeit immer fester werdender Niederschläge an kälteren Gasführungsteilen nieder.

Das ist anders bei den Folgen erfindungsgemäß vorzusehender und durchzuführender, thermischen Behandlungen von Zweit- oder Reststoffen. Bei Stoffen wie Stroh, Holz, Torf, pflanzlichen Schalen, Hülsen, Sägespänen und -mehl oder dgl. führt die mit der Gaserzeugung verbundene thermische Behandlung von Substraten vorgenannter Art schon bei der Entgasung

iü zum Auftreten von Erscheinungen, die bei fossilen Brennstoffen unbekannt sind. Beispielsweise verläuft die Entgasung, die auch als trockene Destillation, als Schwelung, Tieftemperaturvergasung bezeichnet wird, so stürmisch, daß entstehende Gas- und Dampfwolken > den Sauerstoff, der zur Vergasung und zur Verbrennung erforderlich ist und der durchweg in Form von Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft zugeführt wird, weggedrückt wird, womit die Vergasungsvorgänge gestört oder mindestens nachteilig beeinflußt werden.

4(i Aber noch wesentlich nachteiliger ist das Auftreten schwerer Kohlenwasserstoffe, Phenoldämpfe usw., im erzeugten Gas, die in Form von Teer, Feststoffen und Belägen an Flächen niedergeschlagen werden, deren Temperatur unterhalb des Taupunktes im erzeugten Gas enthaltener Dampfsträhnen liegt. Teer ist bekanntlich, worauf oben hingewiesen wurde, ein karzinogener Stoff, dessen längere Berührung möglichst zu vermeiden ist, Teer verbindet sich außerdem praktisch untrennbar infolge seiner hohen Viskosität, Zähigkeit, Klebkräfteentwicklung und Haftfähigkeit mit Ventil- und Ventilsitzflächen praktisch unlösbar, aber auch mit unbewegten Wärmetauscherflächen, unter erheblicher Beeinträchtigung des Wärmeüberganges. Ebenso nachteilig ist die Bildung toxischer Gehalte im Gas in Form von Dämpfen aus Phenol, Phenolverbindungen, Schwefel- und Stickstoffderivaten und von sonstigen Schadstoffen unter Weiterführung dieser in entstehenden Abgasen, die somit nicht ohne Entgiftung in die Atmosphäre entlassen werden dürfen, womit aber

bo wiederum die Wirtschaftlichkeit derartiger Verwertungsverfahren beeinträchtigt wird.

Hiernach ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, die Behandlung von Brennstoffen zwecks Gaserzeugung aus ihnen, die zu derartigen nachteiligen

h5 Erscheinungen Anlaß geben, mittels Anwendung im wesentlichen physikalischer und damit thermischer Mittel, also praktisch ohne Verwendungsnotwendigkeit chemisch wirksamer Stoffe und Reaktionen, so zu

führen, daß Gase ohne die erwähnten Dampfgehalte entstehen. Es ist weiter Aufgabe vorliegender Erfindung, das anzuwendende Verfahren unabhängig davon zu gestalten, ob das erzeugte Gas brennbar oder nicht brennbar ist, sofern es nur der Voraussetzung genügt, einen hohen Energiegehalt aufzuweisen. Die Brennbarkeit des Gases ist gesichert, wenn das Behandlungsverfahren zum Auftreten ausreichend hoher Gehalte an brennbaren Gasen wie CO führt. Nichtbrennbare Gase sind, wenn sie einen hohen Wärmegehalt aufweisen, durchaus wertvoll, da dieser in Wärmetauschern auf wärmeaufnehmende Stoffe wie Flüssigkeiten übertragbar ist, wobei entstehender Dampf entweder unmittelbar verwertbar oder in Dampfmaschinen bzw. -turbinen in mechanische Arbeit umsetzbar ist, wobei, ggf. unter Vorwärmung und/oder Überhitzung mittels der Abwärme, zusätzliche, günstige, thermische Verhältnisse verwirklichbar sind.

Aber bereits bei der Entgasung gewonnene Destillations- bzw. Schwelgase enthalten ohne Notwendigkeit der Durchführung weiterer chemischer Maßnahmen wertvolle Ausgangsstoffe für chemische, pharmazeutische und/oder kosmetische Produktionen, wobei beispielsweise Furfurol, Pentosane, Tieftemperaturteer, Strohkohle und/oder Strohkoks zu nennen sind. Strohkohle ist besonders wertvoll, weil sie infolge ihrer pflanzlichen Herkunft eine zwarte Faserstruktur besitzt, die bei Umwandlung von Stroh- in Aktivkohle zu Eigenschaften letzterer führt, die bei anderer Herkunft nicht zu erreichen wären, beispielsweise dann nicht, wenn zur Herstellung der Aktivkohle als Ausgangsstoff Holzkohle gewählt wird.

Bei der Lösung der gestellten Aufgabe wurde von der zur Erfindung führenden Erkenntnis ausgegangen, daß es mittels bewußt und planmäßig vorzunehmender Ausschließung sowohl chemischer Betriebsmittel als auch chemischer Reaktionen sowie, diese ersetzend, durch gleichzeitige Anwendung vorwiegend physikalischer Maßnahmen wie weitestgehende Auflösung von in Form größere geschlossene Strömungsquerschnitte aufweisender Gasdampfströmungen unter Aufteilung letzterer in feine Einzelstrahlen mit jeweils gewollter Überschreitung eines untersten Grenzwertes des Verhältnisses zwischen äußerer Einzeistrahlbegrenzungsfläche je Strahllängeneinheit und Strahlquerschnittsfläche, durch mittels Drosselung der Einzelgasstrahlen zu erzeugende Geschwindigkeitserhöhungen der letzteren im Verhältnis zu bis zum Eintritt in die engsten Durchlaßquerschnitte der Drosselkanäle herrschenden Geschwindigkeit der Gasdampfmischung, durch Temperaturerhöhung der Gaseinzelstrahlen mittels innerer Beheizung im Wege einer Nachverbrennung in den Gasdampfstrahlen enthaltener Brennstoffpartikel in Bereichen der Drosselkanäle, mittels Außenbeheizung durch Unterbringung der Drosselkanäle in durch die hochaufgeheizten Behandlungszonen, sowie durch Umschließung der Drosselkanäle mit die Wärme gut leitenden, an die Verbrennungszone unmittelbar angrenzenden Werkstoffen, durch mittels der Drosselkanäle erzwungener Zusammendrängung des Brenngases mit den dampfförmigen Schadstoffsträhnen auf engsten Raum und damit durch Herstellung optimaler Wärmeübertragungsverhältnisse unter gleichzeitigem Auftreten infolge Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen Gas und Dampfsträhnen erzeugter, maximaler, mechanischer Scherkräfte in Verbindung mit in den Drosselkanälen stattfindenden, angeschlossenen Expansionen sowie durch weitere.

strömungstechnisch differenzierte Einwirkungen, ge lingt, die Bindungskräfte zwischen den molekularer Bildungskomponenten der Schadstoffe so zu lockern daß es mittels Erstreckung der Kontakt-, Beschleuni

^r, gungs-, Geschwindigkeits-, Temperatur- sowie de Nachverbrennungseinwirkungen gelingt, das Gas in schadstofffreien Zustand zusammen mit den inzwischet entstandenen Zersetzungsprodukten der Schadstoffe gemeinsam der Verbrennung und der Ausnutzung

ι η erzeugter Verbrennungswärme zu unterwerfen.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen kennzeichne sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene, in Stufet bewirkte Gaserzeugung unter Verbrennung von Brenn stoffen, die bei Erhitzung auf höhere Tempera.uren zt im Gase auftretenden Dampfgehaiten aus schwerer Kohlenwasserstoffen führen und die zur Vermeidunf deren Kondensierung und damit der Bildung teerartiger phenol- und/oder phenolverbindungshaltiger Nieder schlage an unter deren Taupunkt befindlichen Flächer zwecks ihrer Vercrackung einer Zwangsführung durcr mindestens die erwähnten Zersetzungstemperaturer aufweisende Strömungszonen hindurch unterworfer werden, wobei auf Vorrat gehaltener Brennstoff entgas bzw. verschwelt, anschließend eine zur Vergasung unc Durchführung einer Teilverbrennung ausreichend be messene Sauerstoff- bzw. Luftmenge zugeführt wird erfindungsgemäß dadurch, daß so erzeugte Gasfraktio nen verwirbelt, daß sie durchmischt werden, die Mischung in Gaseinzelstrahlen aufgeteilt wird, letzten mittels Drosselung gegen die Verwirbelungs- unc Mischräume abgesondert, beschleunigt, jeweils inner halb eines Gaseinzelstrahles noch unverbrannte Brenn Stoffpartikel, ihren Gas- und Dampfanteilen nacr engstens zusammengedrängt, sowohl innerhalb ihre·

J5 Strömungsbereiches auf Höchstgeschwindigkeit als auch auf Höchsttemperaturen gebracht, unter diesen" vereinigten Einfluß vercrackt werden, worauf die Gaseinzelstrahlen mit den Zersetzungsprodukten gemeinsam wieder zu einer Gesamtströmung vereinig!

und unter Verbleib in Hochtemperaturzonen einem eir mehrfaches des Drosselweges umfassenden Weglän genbereich der Strömung und damit einer zur vollständigen Schadstofffreiheit führenden Verweilzeitspanne unterworfen werden.

Einrichtungen, die zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens bestimmt und geeignet sind, kennzeichnen sich vorzugsweise durch schachtförmig ausgebildete Brennstoffvorratsbehälter mit dem besonderer Kennzeichen, daß an das untere Ende einer Schachtan

so Ordnung eine Hohlkammer angeschlossen ist, derer Wandungen einen der Brennstofftrocknung, -entgasung bzw. -schwelung, -vergasung und höchstens einer Teilverbrennung dienenden Behandlungsraum umschließen, wobei düsenartig ausgebildete Durchlässe soweit sie nicht durch Erprobung in Serien und nach deren Abschluß mit jeweils gleichbleibenden Wirkungen und demgemäß gleichbleibenden Dimensioner verwirklicht sind. Durchlässe veränderlichen Querschnittes zur Zuführung von Luft bzw. Sauerstofl aufweisen, und wobei der Hohlraum der Hohlkammer außer zur Sammlung und Verwirbelung gebildeter Gasfraktionen dienenden Vorrichtungen im Wege der Gase liegende Wandungen mit drosselnd und beschleu nigend wirkenden Durchlässen und an letztere ange-

b5 schlossene Gasführungen einer Länge aufnimmt, die mehrfach größer ist als die Länge der Durchlässe.

Eine derartige Einrichtung führt deshalb zu der Wirkungen und damit zu den erforderlichen Funktionen

der gewählten Einrichtung, weil durch Anordnung düsenbildender bzw. -aufnehmender Wandungen innerhalb des Hohlraumes der Hohlkammer diese Wandung und damit die Begrenzungsflächen der Düsenkanäle zur vereinigten Verwirklichung sämtlicher der Verfahrensmaßnahmen führen, die erforderlich sind, um die in den voneinander getrennten Düsenkanälen erzeugten Einzelgasstrahlen der Fülle verfahrensgemäß zum Ablauf zu bringender Einwirkungen unterwerfen zu können:

Zunächst werden gebildete Gase und im dampfförmigen Zustand befindliche Schadstoffe im engsten Düsenquerschnitt zusammengedrängt, um zu erreichen, daß sich die einzelnen, in ihrer Gesamtheit die Strömung ausmachenden Strömungsfäden nicht nur im Verhältnis zueinander unmittelbar und engslens berühren, sondern das gleiche für die zwischen ihnen eingeschlossenen Schadstoffdampfsträhnen gilt, die sich bei der Erzeugung der Fraktionen in der Hohlkammer, etwa aus molekular auftretenden Kohlenwasserstoffbildnern des Brennstoffes durch dessen Erhitzung auf Verdampfungstemperatur der Schadstoffeinschlüsse, gebildet hatten. Dadurch, daß sich außerdem infolge des Sauerstoffmangels der Hohlkammer in dem Gasstrom noch unverbrannte Brennstoffteilchen befinden, werden diese Partikel infolge der hohen, in den Drosselkanälen auftretenden Temperaturen entzündet, womit eine Nachverbrennung desselben eingeleitet wird, so daß eine Wärmeentwicklung eintritt, welche ausreicht, die Temperaturemiederung auszugleichen, die dadurch entsteht, daß infolge der mit der Drosselung verbundenen Expansion eine Temperatursenkung einträte. Die darüber hinaus entstehende Wärme führt zu einer weiteren Erhöhung der Gas- und Dampfsträhnentemperaturen, so daß in Verbindung mit den durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten erzeugten Scherkräften diese die zwischen Kohlen- und Wasserstoffmolekülen vorhandenen Bindungskräfte mindestens lokkern oder sogar überwiegen, insbesondere unter dem Einfluß der oben bereits mehrfach erwähnten Hochtemperatur- und -geschwindigkeitszonen und der in diesen erzeugten mechanischen Kräfte, erzeugt mittels scharfer Richtungswechsel, unmittelbarer Strömungsumkehrungen, Ablösung von Strömungsfäden mittels Randkantenwirkung, Wirbelbildungen und intensivierter Turbulenzen, die unter Heranziehungsmöglichkeit aller zur Verfugung stehenden Mittel der Strömungstechnik auf ein Ausmaß zu treiben sind, bei dem die Bindungskräfte überwunden werden und die Zersetzung der Schadstoffe in elementare Gase und Unverbrennliches zustandekommt, wobei vor allem auch eine ausreichende Dauer der Verweilzeit von Bedeutung ist, zu deren Einstellung die Maßnahmen zur Verfügung stehen, auch die in der Beschreibung von Ausführungsbeispieien im einzelnen eingegangen werden soll.

Es bedarf kaum einer Hervorhebung, daß die Gesamtheit dieser bisher vorteilhaften Einwirkungen erhalten bleibt, wenn nach Zuführung von Sekundärluft zu dem erzeugten, brennbaren Gas dieses seinerseits verbrannt, also in Verbrennungsgase umgewandelt wird, die infolge ihres hohen Wärmegehaltes und ihrer in Druck umsetzbaren, großen Geschwindigkeit einen Energieträger hohen Ranges bilden, der zur Befriedigung zahlreicher Energiebedürfnisse zu dienen vermag. Daher sieht eine weitere Ausbildung vorliegender Erfindung die Sammlung der vorerwähnten Einzelgasstrahlen und die Möglichkeit einer Verlängerung ihres Strömungsweges innerhalb des Bereiches des Auftretens der vorerwähnten, hohen Temperaturen vor. Das ist erreichbar, wenn die Gasströmung nach der Drosselung der Einwirkung der zur Verfügung stehenden Wärme auf einem Strömungsweg unterworfen wird, der ein Mehr- oder Vielfaches des vorerwähnten ■■> Drosselweges beträgt, so daß, die Zersetzungsprodukte der Schadstoffe mit den Gaseinzelströmungen in sich vereinigt, diese gemeinsam weitergeführt werden. Das soll mit der Maßgabe geschehen, die erzeugten Gase bis zur Einführung letzterer in einen Nachverbrennungsraum oder mehrere dieser lediglich mit Flächen zur Berührung zu bringen, deren Temperatur höher gehalten wird als die Taupunktstemperatur vorzugsweise im Gas auftretender Dampfgehalte, soweit letztere nicht bereits vorher vercrackt worden sind.

Im Zusammenhang mit der Verbrennung organischer Brennstoffe darf nicht übersehen werden, daß diese teilweise im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen sperrig sind, wie sich beispielsweise dann ergibt, wenn Zweige, Äste und Stämme aus Holz vergast werden müssen. In diesem Falle kann eine Abwandlung des Verfahrens darin bestehen, einem Brennstoff, der eine von oben nach unten gerichtete, absteigende Bewegung durchführt, mindestens schon während eines Bewegungsteilbereiches Luft- bzw. Sauerstoff quer zu seiner Fortbewegungsrichtung zuzuführen. Das kann kontinuierlich, aber auch diskontinuierlich, u. a. dadurch geschehen, daß die Luft- bzw. Sauerstoffströmungen mit wachsender Annäherung an Zonen erhöhter Temperatur auf den Brennstoff verstärkt zur Wirkung gebracht werden, entweder durch stärkere Eröffnung im Luftbzw. Sauerstoffweg liegender Durchströmungsquerschnitte mittels hierbei vorgesehener Steuerungsorgane, durch Verstärkung des Unterdruckes, wenn im Unterdruckgebiet gearbeitet wird, und/oder durch Verstärkung des Überdruckes, wenn die Gaserzeugung unter höherem als Atmosphärendruck bewirkt wird.

Zurückkommend auf die Vergrößerung der Strömungswege zu Zwecken einer Verlängerung der Verweilzeit zwecks Verstärkung der thermischen Einwirkung ist zu erwähnen, daß dieses Ziel in einfacher Weise dadurch erreichbar ist, daß die Nachverbrennungsreaktion auf die gesamte Länge einer in Strömungsrichtung vorhandenen Dimension des Reaktors ausgedehnt wird. Stattdessen oder auch zusätzlich können Katalysatoren benutzt werden, um die Nachverbrennungsreaktion einzuleiten, zu verstärken und/oder optimal zu gestalten.

In diesem Zusammenhang ist jedoch erwähnenswert, daß die Einwirkungen auf das erzeugte Gas nicht auf eine Nachverbrennungsreaktion beschränkt werden müssen. So können beispielsweise schon einem aus den verwirbelten Gasfraktionen bestehenden Mischgas Einzelgase, Gasverbindungen und/oder dampfförmige Bestandteile entzogen und das restliche Gas nach der Entziehung in den thermischen Behandlungsraum zurückgeführt werden (recycling). Ebenso besteht die Möglichkeit, den Arbeitsmitteln fühlbare Wärme vor Abführung in die Atmosphäre mindestens teilweise zu entziehen und hierbei gewonnene Wärme auf Wärmeträger aller Art unter Wärmeübertragung auf diese zu verwerten, zweckmäßig im Wärmetauschverfahren, ohne daß andere Möglichkeiten ausgeschlossen sind, beispielsweise durch unmittelbare Einführung heißer Gase in Stoffe geringerer Temperatur.

fe5 Bei mit Sägemehl, Torfabrieb usw. betriebenen öfen ist als untragbarer Überstand beklagt worden, daß es zwar mittels Durchführung primär erzeugter Rauchgase durch einen Nachverbrennungsraum gelungen ist, im

wesentlichen rauchlose Abgase zu erzielen, daß aber die großen Mengen anfallende Asche in die als Wärmetauscher dienenden Rauchzüge eindringt, letzteren verschmutzt, schließlich zusetzt, den Wärmeübergang zunehmend verschlechtert, so daß der thermische Wirkungsgrad auf zur Betriebsunwirtschaftlichkeit führende Werte absinkt und der zur Abführung der Restasche zu treibende technische Aufwand untragbar groß ist. Dem hat man durch eine in Bewegungsrichtung des Brennstoffes zunehmende Erweiterung des Schachtquerschnittes, mittels eines Rostzentralloches, mittels eines das Rostzentralloch durchsetzenden Rohrstutzen, mittels einer die Stutzenmündung überdeckenden Haube und mittels Anordnung einer Drosselklappe in einem einen Nachverbrennungsraum bildenden Querstutzens abzuhelfen gesucht. Abgesehen davon, daß diese Maßnahmen es nur möglich machen sollten, die erzeugten Rauchgase ohne Verschmutzung durch Aschegehalte abziehen zu können, blieb das verkannte Hauptproblem unberücksichtigt und ungelöst, daß kurz nach der Ofeninbetriebnahme dessen Verteerung beginnt und der thermische Wirkungsgrad wieder sprunghaft abfällt, weil an den Querstutzen angeschlossene Wärmetauschflächen in Kürze versotten und in den Abgasen umweltschädigende Gehalte an Phenol-, sonstigen Stickstoff- und Schwefelverbindungen auftreten, weil keine Maßnahmen zur Lockerung und Aufhebung molekularer Bindungskräfte getroffen worden sind.

Den im nachfolgenden darzustellenden Ausführungsbeispielen ist zu entnehmen, daß gerade organische Ausgangsstoffe in den verschiedensten Formen und Zuständen auftreten, so daß infolge der vorhandenen Abhängigkeit der Gestaltung der thermischen Verbrennung von diesen Formen und Zuständen die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Möglichkeiten dahingehend zu erwähnen sind, daß beispielsweise handelsübliches Stroh entweder in Form kubischer oder scheibenförmiger, runder Ballen auftritt, wie sie sich ergeben, wenn beispielsweise Strohbänder in Spiralform noch auf dem Gewinnungsfeld des Strohes gewickelt werden. Bei den kubischen Ballen sind solche zu unterscheiden, die durch Stampfen in Formen oder durch Zusammenpressen in Maschinen entstehen, wobei insbesondere an die Herstellung der Strohquader in Mähdreschern zu denken ist. Da insbesondere scheibenförmige Strohballen, die oft das Gewicht mehrerer Tonnen haben, der eindringenden Luft bzw. dem Sauerstoff infolge ihrer hohen Festigkeit einen erheblichen Widerstand entgegensetzen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, der wirksamen Sauerstoffzuführung halber zunächst nur den Zentralbereich eines jeweils untersten einer Reihe vertikal oder annähernd vertikal, unter gegenseitiger Stirnflächenberührung säulenartig aufeinander gestapelter Brennstofformkörper zu entzünden, diesen Zentralbereich unter absteigender Verbrennung zunehmend und, radial von innen nach außen, zum Umfang hin gerichtet, zu erweitern, anschließend die eingeleitete Verbrennungsreaktion auf den gesamten Querschnittsbereich der Bodenschicht zu erstrecken und erst dann auf höher gelegene Schichten des jeweils der thermischen Behandlung unterworfenen Bereich des Brennstoffes auszudehnen.

Es gibt natürlich bei kubischer Gestaltung der Brennstoffballen die Möglichkeit, abweichende Anpassungen der in Betracht kommenden Vorrichtungen an die in Betracht kommenden Brennstoffansammlungen vorzunehmen, sogar der Brennstoff selbst kann der thermischen Einwirkung angepaßt werden, indem beispielsweise zwischen Strohballen hakenförmige Hölzer angeordnet werden; schon mit dieser einfachen Maßnahme ist erreichbar, daß sich die Querschnitte für -> zutretende Luft bzw. Sauerstoff stark vergrößern, so daß die zur Zuführung von Luft bzw. Sauerstoff benötigte Energie wesentlich verringert wird.

Damit sind durchaus nicht sämtliche Einwirkungsmöglichkeiten auf den Brennstoff erschöpfend wieder- gegeben; so hat es sich z. B. in Einzelfällen als zweckmäßig erwiesen, auf die Geschwindigkeit der Brennstoffbewegung während der Einwirkung Einfluß zu nehmen, beispielsweise dadurch, daß eine aus Brennstoff bestehende Säule auf dem Wege von oben nach unten abgebremst wird, was z. B. durch Einlagerung von Steinen in die Säule geschehen kann; das kann mittels natürlicher Steine oder künstlich aus Silikaten hergestellter Gebilde aus Kies, Bimsstein, Zement, Beton, Ton gebranntem Ton, Quarz, Hartglas oder ähnlichen geschehen; deren Einfluß kann durch eine bestimmte Schichtung dieser Stoffe noch verfeinert werden. Ebenso besteht die Möglichkeit einer bestimmten Querschnittsdimensionierung, worauf im Zusammenhang mit den Alisführungsbeispielen noch zurückzukommen sein wird.

Die durch Teilvergasung bzw. -verbrennung von Brennstoff gewinnbare Wärme kann ebenfalls in den verschiedensten Formen, insbesondere als Abwärme, verwertet, beispielsweise auf den Ausgangsbrennstoff, auf Zwischenerzeugnisse, Schwelprodukte wie Schwelkohle und/oder Fertigerzeugnisse (Nutzen), wie etwa Strohkohle, vorzugsweise zur Herstellung von Aktivkohle, übertragen werden. So ist beispielsweise auch die durch Verbrennen des Nutzens erzeugbare Wärme

j5 wiederum als Trockenwärme auf den Nutzen zu übertragen, der den thermischen Einwirkungen noch nicht ausgesetzt war. Das bedeutet bei der Verbrennung von Stroh das Trocknen der vorher gewonnenen Getreidekörner, bei Verbrennung von Kokosnußschalen die Gewinnung von Kopra aus den gewonnenen Kokosnußkernen. Außer Feststoffen zur Wärmeaufnahme stehen auch Flüssigkeiten und Gase zur Verfügung, indem beispielsweise mittels auf Wasser übertragener Wärme Dampf erzeugt oder Vergasungs- bzw. Verbrennungsluft vorgewärmt bzw. mehr oder weniger hoch erhitzt wird. Dieses Verfahren kann nochmals dahin abgewandelt werden, daß dem Trockenmittel nach den vorhergehenden Angaben Verbrennungsgase zugemischt werden, da diese Gase im Gegensatz zur

so Verbrennung fossiler Brennstoffe keinen Schwefelgehalt besitzen, dessen Aufnahme Nahrungsmittel nachteilig beeinflussen würde. In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein nach Linie 1-1 der Fig.2 verlaufender Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Reaktor zur unter Bildung von Gasen bewirkten Verbrennung von Brennstoffen mit Gehalten an Kohlenwasserstoffen, die bei Abkühlung unter ihren Taupunkt zu teerartigen Niederschlägen kondensieren. Als Brennstoff vorausgesetzt sind dabei aus gepreßtem

bo Stroh bestehende, in der Zeichnung angedeutete Ballen. Fig.2 entspricht einem Längsschnitt durch die Einrichtung nach Linie H-II der F i g. 1;

F i g. 3 gibt eine vereinfachte Ausbildung der Einrichtung nach den F i g. 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 F i g. 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 ausgebildete Einzdschächte aufweist, die, wie sich aus ^ Fig. 2 ergibt, jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. 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 _l(l F i g. I 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 Verschlußstellung absenkbar ist, so daß es zu einem Dichtungsschluß zwischen 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, jo dessen oberes Ende als Zuführung für eine in einer ersten Stufe zuzuführende Teilluftmenge ausgebildet ist. Die in der Zeiteinheit zuzuführende Luftmenge ist einstellbar. Hierzu sind 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 angedeu- in lete 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. a

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 eines nach unten offenen Mantels 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 feuerfest ausgebildete, den Raum 9 umgebende Wandung 10,11, an deren Stelle auch ein Gußstück 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 sieht. Die Querschnitte der Düsen 16 sind wesentlich größer als die Querschnitte der Düsen 5i 17, wobei das Querschnittsverhähnis etwa 10:1 beträgt. Bedingt sind diese Querschnittsverhältnisse dadurch, daß die zur Bildung von Gasfraktionen dienenden Reaktionen hauptsächlich im oberen Bereich des Raumes 9 stattfinden sollen, während im unteren fco Bereich, entsprechend der geringeren Luftzuströmung durch die Düsen 17, nur die Reaktionen zur Durchführung zu bringen sind, deren Aufgabe es vornehmlich 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, verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten desselben, unterschiedlichen Schütthöhen 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 wiedergibt.

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 sauerstofffrei ist, vermögen die angrenzenden, metallischen Bereiche nicht zu verzundern. Erfolgt eine Auflagerung der Einrichtung auf gewachsenen, trockenei. Boden, so bedarf es weder eines besonderen Fundamentes noch einer besonderen Wärmeisolierung, vielmehr kann die auf diese Weise gebildete Gasleitung zu einem Wärmetauscheinrichtungen umgebenden Raum ausgeweitet sein. Die mit dem Raum 9 gleichbezeichnete Hohlkanimer 9 ist durchsetzt von einem senkrecht zur Zeichnungsfläche der Fig. 1 verlaufenden Hohlkastcn, der im Falle des Ausführungsbeispieles als zylindrisches Rohr 19 ausgebildet ist. In dem Rohrmantel sind düsenartige Einlasse 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 Verwirbeiungs- und Mischkammer ausläuft, die durch die Stirnwand 26 begrenzt ist. Zentral zu dieser Verwirbelungs- und Mischkammer angeordnet is! die als Ganzes mit 27 bezeichnete Luftzuführung, der ein Luftauffangtrichter

28 und ein ggf. in Abhängigkeit von einer veränderlichen Einflußgröße selbsttätig gesteuertes Einstellventil

29 vorgeordnet sind. Das Luftzuführur.g.>rohr mündet in einer innerhalb des ßrennerrohres 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 32 gegeben sind. Während kleinere Einrichtungen der beschriebenen Art, die analog zu Gasbrennern als Strohbrenner bezeichnet werden könnten, keine zusätzlichen strömungstechnischen Maßnahmen erfordern, ist das bei größeren Strohbrennertypen zweckmäßig. Man erkennt demgemäß die Anordnung konzentrisch zur Luftzuführungseinrichtung 27 letztere umgebende, nach Art eines Venturirohres ausgebildete, zum Durchlaß des Gasgemisches perforierte Leitwände, so daß das Gasgemisch nicht nur ejektorartig angesaugt, sondern auch nochmals verwirbelt wird, um die Voraussetzungen zur Bildung einer langgestreckten, das Rohr 22 ausfüllenden Brennerflamme 32 zu gewährleisten. Auch die in F i g. 2 sichtbaren, die gesamte Einrichtung links und rechts begrenzenden Wandungen 34,35 sind gegen Wärmeverluste 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 Abeasrohr 37

anschließbar ist In das Abgasrohi 37 kann eine Kammer zur Aufnahme eines Kataljsators 38 eingeschaltet sein, über den eine katalytische Nachverbrennung verwirklichbar ist, soweit eine solche erforderlich oder mindestens zweckmäßig ist.

Bei 48 ist in Fig.2 angedeutet, daß sich an eine erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung ein Aufnahmebehälter für einen oder mehrere Wärmetauscher anschließen kann. In den Aufnahmebehälter mündet in diesem Falle die Abgasleitung 37 ein, falls nicht vorgezogen wird, derartige Wärmetauscher gesondert anzuordnen, etwa im Anschluß an Getreidetrocknungsvorrichtungen, falls die diese verlassenden Heizgase noch einen Wärmeinhalt besitzen, der in Wärmetauschern nutzbar zu machen ist. Auch die umgekehrte Anordnung kommt dann in Frage, wenn, etwa aus biologischen Gründen, mit Temperaturen zu trocknen ist, die nur eine bestimmte Höchsttemperatur in der Größenordnung von 30—40⁰C aufweisen dürfen (Schanderl). -'«

F i g. 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 Ausführungsbeispiel nach F i g. 3, wobei gleichbezeichnete Teile jo identisch mit denen des Ausführungsbeispieles nach den F i g. 1 und 2 sind. Demgemäß ist wieder eine den Raum 9 umschließende Hohlkammer vorhanden, im Verhältnis zu d>er aber nunmehr das bei 20 perforierte Rohr 19 mit dem Innenrohr 22 und dem Mantelraum 23 seitlich η 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 Teiivergasung und Teilverbrennung, anschließend zu einer Mischgasbildung und zur vollständigen 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 Einrichtungen, ggf. mit zugeordnetem Wärmetauscher, auch nachträglich anordnen, ggf. durch bereits vorhandene Türen in Kellern, Futterküchen, Scheunen, Werkstätten usw. befördern zu können.

Mit den gestrichelten Linien 40 in den F i g. 1 und 3 sind die Schachtwandungen durchsetzende, durch Lukendeckel 41 verschließbare Durchlässe angedeutet, deren Aufgabe es beispielsweise ist, Zündgeräte oder Zündstoffe in die Schacht- bzw. Hohlkammerräume 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, zweckmäßig dadurch erfolgt, daß die t>o gesamten Behandlungsräume unter Unterdruck gesetzt werden, indem beispielsweise das Saugrohr eines Gebläses an das äußere Mantelrohr 19 oder an das Abgasrohr 37 angeschlossen ist, ohne daß die Möglichkeit einer Unterdrucksetzung der Behandlungs- *5 räume grundsätzlich ausgeschlossen wäre, kann durch eine Umschaltung auf den erwähnten Saugrüssel gemäß früheren Vorschlägen die gerade bei Verbrennung von Stroh sehr leichte und leicht bewegliche Asche abgezogen werden.

Durch Steuerung der in erster oder zweiter, ggf. auch noch in einer folgenden Stufe zuzuführenden Teüluftmengen ist es zu erreichen, daß es im Räume 25 nicht zu einer vollständigen Verbrennung, sondern zur Erzeugung von Strohkohle kommt. Strohkohle hat infolge der chemotechnologischen und faserstrukturellen Zusammensetzung des Getreidestrohs die Fähigkeit zur Bildung von Aktivkohle mit aktivierenden Eigenschaften in einem Ausmaß, das beispielsweise bei Holzkohle 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 entsteht, die Strohkohle durch Anwendung eines Fließbettverfahrens aus der Strohkohle kontinuierlich herzustellen.

Was für Stroh als Brennstoff ausgeführt worden ist, gilt sinngemäß für jeden anderen Brennstoff, der bei Erhitzung auf höhere Temperaturen zur Teerbildung neigt.

Zur Wirkungsweise des zeichnerisch veranschaulichten und beschriebenen Reaktors ist ergänzend noch folgendes zu bemerken.

Zunächst werden die zur Bevorratung von Brennstoff vorgesehenen, durch die Wandungen 43,46 bzw. 42,47 begrenzten Einzelräume der Schachtanordnung 1 so mit Brennstoff versorgt, wie dies in F i g. 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 Entgasungs- bzw. Verschwelungs-, anschließend Vergasungs- und Teilverbrennungsvorgänge abgewickelt werden. Unter Mischung so entstehender Gasfraktionen kommt es im Raum 9 bereits zu einer Vermischung der letzteren und unter der einleitend ausführlich dargelegten Wirkung der Drosselstellen 20 in Verbindung mit dem sich diesen gegenüber erweiterten 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 einer zweiten Stufe zugeführten Teilluftmenge die Bildung der Flamme 32 einsetzt. Die geschilderten Vorgänge schaukeln sich mit wachsender Temperaturerhöhung gegenseitig auf, so daß ohne Qualm- und Rauchbildung die Erzeugung von Heizgasen einsetzt, die unter Vermittlung der Abgasleitung 37 teer-, schadstoff- und giftfrei angeliefert werden. Dabei ggf. angeströmte Wärmetauscher führen zur Erwärmung, Aufheizung und ggf. Verdampfung eines durchgeführten Hilfsstoffes, beispielsweise von 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 der verschiedensten Verwendungen zugeführt werden darunter auch zu Beheizungszwecken von Wohn- und Betriebsräumea außerdem zur Lieferung von Trocken-

wärme, die im Rahmen der Erzeugung land-, garten- und forstwirtschaftlicher Produktionen in starkem Umfange benötigt wird, beispielsweise zur Trocknung von Getreide, zum Dörren von Futtermitteln, zur Herstellung von Trockenmilch usw. Daß entsprechendes für die Herstellung industrieller Güter gilt, bedarf keiner Hervorhebung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zur unter Gaserzeugung in Stufen bewirkter Verbrennung von Brennstoffen, die bei Erhitzung auf höhere Temperaturen zu im Gas auftretenden Dampfgehalten aus schweren Kohlenwasserstoffen führen und die zur Vermeidung deren Kondensierung und der Bildung teerartiger, phenol- und/oder phenolverbindungshaltiger Niederschläge an unter dem Taupunkt der Dämpfe befindlichen Flächen zwecks ihrer Vercrackung einer Zwangsführung durch mindestens Zersetzungstemperaturen aufweisende Behandlungszonen unterworfen werden, wobei auf Vorrat gehaltener Brennstoff entgast bzw. verschwelt, anschließend eine zur Vergasung und einer Teilverbrennung ausreichend bemessene Sauerstoff- bzw. Luftmenge zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die so erzeugten Gasfraktionen verwirbelt und durchmischt, jedoch mittels Drosselung gegen die Verwirbelungs- und Mischräume abgesondert, hierbei beschleunigt und auf Vercrackungstemperatur gebracht, zu einem geschlossenen Gasstrahl vereinigt werden, der auf seinem Umfang und auf seiner Längenerstreckung der Wirkung der durch die Vergasung und Teilverbrennung erzeugten Wärme unterworfen und dem seinerseits die restliche Sauerstoff- bzw. Teilluftmenge als Sekundärluft in einer Bemessung zugeführt wird, bei der Brennbares und Sauerstoff mindestens in dem zu einer vollständigen Verbrennung notwendigen stöchiometrischen Verhältnis der Reaktionsteilnehmer vorhanden sind.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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, dadurch gekennzeichnet, daß im Behandlungsraum Unterdruck erzeugt wird.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströmung vor Zuführung der mindestens zur vollständigen Verbrennung des Brennbaren führenden Sauerstoffbzw. Luftmenge wenigstens einer Ab- oder Umlenkung unterworfen wird.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Entgasung bzw. Schwelung, Vergasung und Teilverbrennung erzeugte Gasfraktionen zu Einzelgasslrahlen zusammengefaßt, diese zweckmäßig aneinandergereiht und so ausgerichtet werden, daß ihre Umlenkbereiche zur Bildung einer gemeinsamen Mantelströmung auf einer Mantellinie liegen, worauf die Mantelströmung mittels Richtungsumkehr in eine zum Strömungsmantel koaxiale Kernströmung überführt und in die Kernströmung die Sekundärluft eingeführt wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelströmung injektorartig auf die Sauerstoff- bzw. Luftzuführung zur Wirkung gebracht wird.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugten Brenngase mindestens teilweise einer katalytischen Nachverbrennung unterworfen werden.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß den erzeugten Brenngasen die fühlbare Wärme vor Einführung der Gase in die Atmosphäre mindestens teilweise entzogen wird.

   9. Verfahren nach einem der Anspiüche 1 —8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch vollständige Verbrennung des Brennbaren hergestellten Brenn-

   ) gase aus ihren Erzeugungsräumen abgesaugt werden.

   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Brennstoffbehandlung entstandene Asche abgesaugt wird.

   ίο 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 — 10,

   dadurch gekennzeichnet, daß vor einer Verbrennung, vorzugsweise vor einer Teilverbrennung entstandene Gasfraktionen unmittelbar nach ihrer Erzeugung und unabhängig vom Zustand der nach der Teilverbrennung vorhandenen Gase aus dem Behandlungsraum mindestens teilweise abgeführt, ggf. in denselbe.i nach Entzug in ihnen enthaltener Einzelgase, Gasverbindungen sowie dampfförmiger Bestandteile zurückgeführt werden.

   12. Einrichtung zur Durchführung von Verfahren nach einem der Ansprüche 1 — 11, dadurch gekennzeichnet, daß an das vorzugsweise allmählich erweiterte, untere Ende eines schachtförmig ausgebildeten Brennstoffvorratsbehälters (1) eine Hohl- kammer (9) mit eigener, einstellbarer Teilluftzuführung (6, 7, 12, 13, 16, 17) zur Durchführung der Verbrennung von Brennstoff unter Bildung von Schwel-, Luft- und Verbrennungsgasen sowie zu deren Verwirbelung und Mischung angeschlossen ist, die außerdem zur Aufnahme eines Gasluftgemischbrenners dient, der eine eigene, einstellbare Teilluftzuführung (19—23) besitzt und der mit einem ihn umgebenden, restlichen Raum der Hohlkammer über Drosselstellen (20) in Verbindung steht.

   13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandung (10, 11) der Hohlkammer (9) vorzugsweise düsenartig ausgebildete Durchlässe (16, 17) für die Zufuhr einer Teilluftmenge aufweist.

   14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12—13, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (16,17) für die dem Behandlungsraum (9) zuzuführende Teilluftmenge verschiedene, ggf. in Abhängigkeit von der Höhenlage der Durchlässe der Größe nach einstellbare Querschnittsflächen aufweist, wobei 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 Hohlkammer umschlossenen Raumes dienen.

   15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12—14, gekennzeichnet durch Anordnung eines die Hohlkammer (9) und damit deren Durchlässe (16,17) mit Abstand (14) übergreifenden, unten offenen Mantels (12, 13, 15), dessen Außenwandung an eine nach unten gerichtete Verlängerung des Raumes (5) angrenzt, der zwischen einer Schachtanordnung (1) und einer Außenwandung (3,4) gebildet ist.

   «ι 16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12—15,

   gekennzeichnet durch eine Größenbemessung des von der Hohlkammer (9) umschlossenen Behandlungsraumes, bei der die Strömungsquerschnitte für in der Kammer durch die Verbrennung entstehende

   h^r> Gase und/oder Dämpfe mehrfach größer sind als die Strömungsquerschnitte in den an den Kammerhohlraum angeschlossenen, die Gase bzw. Dämpfe aufnehmenden Räumen.

   17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12—16, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneranordnung (39—26) als die Hohlkammer in mindestens einer Richtung durchsetzender kasten- oder rohrförmiger Hohlkörper ausgeführt ist, dessen Außenwandung (19) zur Bildung von Drosselstellen (20) für die Strömung perforiert ist, zu deren Aufnahme ein von der Außenwandung umschlossener Raum (23) vorgesehen ist

   18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12—17 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß äquidistant zur inneren Begrenzungsfläche der Außenwandung (19) des die Drosselstellen (20) aufweisenden, als Außenkörper des Brenners ausgebildeten Hohlkörpers ein weiterer, innerer, vorzugsweise als Brennerrohr ausgebildeter Hohlkörper (22) vorgesehen ist, der zu einer die Gasmischung aufnehmenden Vorkammer (24) und zu einer Luftzuführungseinrichtuiig (27) hin offen ausgebildet und an dessen entgegensetztes, ebenfalls offenes Ende eine die erzeugten Gase abführende Leitung (37) angeschlossen ist

   19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12—18, dadurch gekennzeichnet, daß dem die gebildete Flamme (32) umhüllenden, inneren Hohlkörper (22) der Brenneranordnung eine Einrichtung (38) zur katalytischen Nachverbrennung nachgeordn* t ist.