DE2743392A1

DE2743392A1 - Verfahren zur erzeugung von brennbarem gas und fliessbettreaktor zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2743392A1
Application number: DE19772743392
Authority: DE
Inventors: H Linneborn
Original assignee: ZERBIN WALTER OTTO ING
Current assignee: ZERBIN WALTER OTTO ING
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1977-09-27
Publication date: 1979-04-05
Also published as: BE870797A; LU80286A1; DK423178A; NL7809805A; FR2404041A1; GB2009226B; CA1107071A; JPS5456608A; SE7810102L; GB2009226A; BR7806339A

Description

ALBERT NEUHAUS-SCHWERMANN
Dipl.Ing,

RUMBECKER HOEHE 4
5760 ARNSBERG 2

WALTER OTTO ZERBIN
Architekt Ing.grad.
HOPFENGASSE 3-5
5760 ARNSBERG 2

Verfahren zur Erzeugung von brennbarem Gas und Fliessbettreaktor zur Durchführung des Verfahrens.

Die Entwicklung der Gasgeneratortechnik, insbesondere der Fahrzeuggaserzeuger hat bereits dazu geführt, Brennstoffe organischen Ursprungs, vornehmlich Holz in Stückform und Braunkohlen-Briketts trotz der Eigenschaft dieser Brennstoffe vergasen und anschliessend motorisch verbrennen zu können, dass die Gasbildung unter Entstehung von Gehalten an schweren Kohlenwasserstoffen, KohIenwasserstoffverbindungen, Phenol und weiteren ,bei Abkühlung unter ihren Taupunkt teerartige Kondensate bildenden Stoffen im Gas zustande kommt. Die Lösung des zunächst unlösbar erscheinenden Problems bestand darin, eine in einem Schacht absteigende Vergasung zu verwirklichen und die Gasführung hierbei so zu gestalten, dass das Gas bei allen Belastungszuständen der motorischen Anlage gezwungen ist, stets eine Schachtzone mit veränderlichen Querschnitten der Schachtpassage mit der Massgabe zu durchsetzen, dass unter diesen Querschnitten stets einer vorhanden ist, dessen Grosse bei dem betrachteten Belastungsfall zu Brennstofftemperaturen in der Höhe führt , bei der die die motorische Verbrennung

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schädlich beeinflussenden Stoffe vercrackt werden. Mittels eines Schachtansatzes in der Form eines Diabolos wurde die Querschnittsbedingung ohne weiteres erfüllt, womit auseerdem durch Verwirklichung einer den Diaboloansatz umgebenden, bis zur Schachtwandung reichenden, äusseren Vergasungszone mit sprunghaft vergrösserter Vergasungskapazität auch schwersten Belastungszuständen mühelos zu entsprechen war.

Nach dem vorbeschriebenen Verfahren wird zwar ein teerfreies, auch für die motorische Verbrennung durchaus geeignetes Gas erhalten, jedoch mit folgenden Gegebenheiten:

Bei minimal und maximal begrenzter Grosse der Brennstoffstücke Daumen- bis Faustgrösse - entsteht eine statische Reaktionsschicht mit im Verhältnis zur Brennstoffmasse geringer Oberfläche und dadurch bedingter im Verhältnis zum Brennstoffvorrats- und dadurch bedingter Grosse des Reaktionsraumes geringer Reaktionsleistung, so dass eine lange Verweilzeit des Brennstoffes im Reaktor entsteht. Das Verfahren ermöglicht also in als Generatoren ausgebildeten Reaktoren nur einen Chargenbetrieb mit seinen Begrenzungen.

Demgegenüber hat vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Aufgabe, mittels dessen ebenfalls ein zur motorischen Verbrennung geeignetes, teerfreies Gas erzeugt wird, jedoch mit wesentlich gesteigerter Reaktionsleistung, bei ausreichender Verweilzeit eines nunmehr kontinuierlich zuzuführenden Brennstoffes in einen bedeutend kleineren Reaktor.

Diese Aufgabe ist auch gelöst worden. Die Lösung kennzeichnet sich als Verfahren zur Erzeugung von brennbarem Gas aus fein- bis grobkömigen und/oder faserigen Brennstoffen vorzugsweise organischen Ursprungs unter Verwirklichung einer allseitig gerichteten Relativbewegung

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zwischen Brennstoff- und Vergasungsmittel - Teilchen, insbesondere mit anschl iessender Bildung eines zündfähigen Gemisches aus dem erzeugten Gas und Sauerstoff sowie mit motorischer Verbrennung des Gemisches, erf indungsgemäss dadurch, dass der Brennstoff der Vergasung in einem Fliessbett unter Zustandsbedingungen desselben unterworfen wird, die zu einem teer- oder im wesentlichen von schweren Kohlenwasserstoffen, Kohlenwasserstoffverbindungen, die bei Abkühlung unter ihren Taupunkt teerartige Kondensate, Phenol und Phenol verb indungen bilden, freien, brennbaren Gas führen.

Der der Erfindung zugrundeliegende Lösungsgedanke war erst zu gewinnen, nachdem folgende Ueberlegungen angestellt und Einsichten erarbeitet worden waren:

Voraussetzung jeder zu erzielenden Leistungssteigerung gegenüber dem Bekannten ist eine bedeutende Vergrösserung der in der Zeiteinheit zur Wirkung zu bringenden Reaktionsfläche. Letztere ist erreichbar mittels einer Vergrösserung der Brennstoff oberfläche, indem der Brennstoff zunächst in den fein- bis grobkörnigen und/oder faserigen Zustand gebracht wird, in welchem er rieselfähig ist, soweit er sich nicht in diesem schon auf Grund seiner natürlichen Beschaffenheit und/oder Art seiner Erzeugung befindet. Wird der Brennstoff in diesem Zustand dem Einfluss äusserer Wärme unterworfen, so tritt zunächst eine wirksame Entgasung auf der je Gewichtseinheit Brennstoff verhältnismässig grossen Oberfläche ein. Entsprechendes trifft dafür die Vergasungsvorgänge zu, wenn der weiteren Voraussetzung zu genügen ist, jedem der fein- bzw. grobkörnigen und/oder faserigen Brennstoff teilchen, im Nachfolgenden zusammenfassend kurz als Partikel bezeichnet, die für eine Vergasung gegenüber einer Verbrennung reduzierte Sauerstoffmenge zuzuführen. Das gilt in noch höherem Masse für die Phase einer Verbrennung des Partikels, die₍bezogen auf die gesamten, vorliegender Betrachtung

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unterzogenen Partikel als Tei!verbrennung deshalb bezeichnet werden muss, weil nur der Anteil an Partikeln zu verbrennen ist, der für die Lieferung der zur^Ent- unä v^rgasungsvorgänge benötigten Wärmemenge bestimmt ist. Da als zweiter Reaktionsteilnehmer auch noch das Vergasungsmittel zu berücksichtigen ist, das jeden Brennstoffpartikel zu bespülen hat, führt eine angeschlossene Ueberlegung dazu, dass das bei in Form von Partikeln auftretendem Brennstoff am wirkungsvollsten dadurch zu erreichen ist, dass der gesamte, beschriebene Vorgang nicht mehr, wie früher, statisch, sondern dynamisch zu gestalten ist, wie das beispielsweise im Rahmen anderer Technologien bereits dadurch geschehen ist, dass mit Fliessbetten gearbeitet wird. Im Gegensatz aber zu deren relativ einfacher Problematik, wie sie beispielsweise bereits der Trocknung von Stoffen aller Art zugrundliegt, tritt hier eine Fülle wesentlich kompl izierter gelagerter, überdies zu beherrschender Erscheinungen und damit einzuhaltender Betriebsbedingungen auf. Unter diesem kommt es zunächst auf die Erzeugung und Erhaltung eines homogenen und darüber hinaus stabil zu haltenden Fliessbettes an. Dieser Forderung ist, wie eingehende Versuche bestätigt haben, nur dann zu entsprechen, wenn eine maximale Brennstoffbetthöhe eingehalten wird. Geschieht das nicht, so treten Pulsationen auf, die zum Aufreissen des Fliessbettes, zur Bildung tiefer, bis auf ein Stützgebilde für das Fliessbett reichender, also durchgehender Schächte und Kanäle führt, in deren Bereich eine für ein Fliessbett stets kennzeichnende auf- und abwärts wandemde Wirbelbewegung des Brennstoffes nicht mehr auftritt. Die scheinbar naheliegende Ueberlegung, dass in diesem Auflösungsbereichen das Fliessbett nicht genügend belastet, die Fliessbetthöhe also zu vergrössern sei, würde gegen alle Erwartung die Aufreisserscheinungen nur noch vergrössern. Dagegen ist insbesondere mit strömungstechnischen Massnahmen der Fortfall der Pulsationen, der Loch- und Grabenbildungen deshalb zu erreichen, weil beispielsweise eine Drallbewegung des Vergasgungsmittels infolge der mit ihr verbundenen Querverlagerung der kreisenden Feststoffteilchen zu erreicht ., das bei Einhaltung einer einzustellenden Maximalhöhe des Fliessbettes dessen Homogenisierung und Stabilisierung Zustandekommen und aufrechtzuerhalten sind. 9098U/027Ö -5-

Damit sind die auftretenden Probleme und die Mittel zu ihrer Behebung noch nicht erschöpfend dargestellt. Sowohl Entgasung als auch Vergasung sind zeitgebundene Vorgänge, d.h., den Brennstoffpartikeln muss eine bestimmte Einwirkungszeit der Wärme, die Mindestverweilszeit im Fliessbett ,zur Verfügung gestellt werden. Diese Verweilzeit ist funktionell abhängig zunächst von einer Mindesthöhe des Fliessbettes.

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Wird diese unterschritten, so kommt,vor allem nicht mehr zum genügend langen Auftreten von Temperaturen, bei denen die gebildeten Kohlenwasserstoffe, Kohlenwasserstoffverbindungen, die Gehalte an Phenol und Phenol verb indungen zersetzt, chemisch vercrackt werden.

Dio Mindesthöhe des Fliessbettes kann jedoch wieder nur dadurch voll ausgenutzt werden, dass die Partikel bewegungen _f projiziert auf eine gedachte seitliche Vertikalebene, eine von ganz unten nach ganz oben aufsteigende Tendenz besitzen, was wiederum voraussetzt, dass die hier massgebend werdende Zufuhr des Brennstoffes zum Bett in einer Ebene bewirkt wird, in der das Fliessbett sein unterestes Niveau erreicht, sie fällt also praktisch mit dem Stützelement oder einem dieses bildenden Rost für das Fliessbett zusammen.

Neben einem insoweit zu verwirklichenden Mechanismus des technischen Vorgehens sind die thermischen und chemischen Vorgänge, zusammenfassend als Chemismus bezeichnet, von Bedeutung und demgemäss zu erfassen, um die eingangs genannten Zustandsbedingungen des Fliessbettes zu verwirklichen. Beachtlich ist dabei, dass bereits bei der Entgasung endotherme und exotherme Phasen zu unterscheiden sind. Dabei ist es von Bedeutung, dass sich der Uebergang zwischen beiden Phasen nicht stetig, sondern sprunghaft vollzieht; ein geradezu stürmischer Ausbruch von Schwelgasen treibt an den Partikeln okkludierte Luft weg, dadurch wird offenbar unter geringem Ueberdruck stehendes,

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anströmendes Vergasungsmittel nachgezogen und es kom-nt zum Beginn der Vergasungsvorgänge, an deren Ende die Teil Verbrennungen angeschlossen werden, die, wie oben dargelegt, für das Auftreten der erforderlichen Ent-, Vergasungs- und Vercrackungstemperaturen ursächlich sind.

Würde dabei der untere Grenzwert der Fliessbetthöhe nicht verwirklicht, so könnten Schwelgasausstösse im oberen H iessbettbereich befindlicher Partikel zum Auftreten unzersetzter Kohlenwasserstoff- und Phenolgehalte im abgezogenen Gas führen, so dass sich daraus die Wichtigkeit auch der unteren Grenze der Fliessbetthöhe ergibt.

Indizien für die gegenseitige Notwendigkeit der Abstimmung der hiernach in erster Linie relevanten Parameter ist eine Beobachtung, die bei der Vergasung von Palmkernchen gemacht wurde. Es zeigte sich durch zunächst richtig erscheinende Abstimmung der erwähnten Parameter im Verhältnis zueinander zwar, dass das erzeugte Gas teerfrei war, festzustellen war dagegen die Bildung fettiger bezw. öliger wenn acuh hauchdünner Ueberzüge auf Teilen des Reaktors, deren Themperatur unterhalb derjenigen der Abzugstemperatur des Gases lag. Da Palmkerne im Verhältnis zu anderen Brennstoffarten, wie beispielsweise gehäckseltem Getreidesiroh, verhältnismässig gross, mitunter fingerartig ausgebildet sind, reichte eine übliche Einstellung der Verweilzeit nicht aus, um die Bildung der OeI- bzw. Fett häute vermeiden zu können. Es boten sich zwei Möglichkeiten zur Beseitigung dieser zwar nicht schädlichen, aber unerwünschten Rückstände an, der unwirtschaftlichere Weg einer Zerkleinerung der Palmkerne vor der Zuführung in den Reaktor oder die Einführung von Magerungsmitteln in das Fliess bett, wie sie beispielsweise in Form bereits entgaster Palmkerne zur Verfügung stehen. Hiernach hat eine die Vermeidung der Haut-bildung einbeziehende Abstimmung zwischen den Parametern auch das Verhältnis der Oberf lächen-sowie der Partikelgrössen zur Masse der Partikel zu berücksichtigen.

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Das alles gilt nur im statistischen Mittel aller dem Fliessbett in einem bestimmten Zeitpunkt angehörenden Partikel desselben Fliessbettes. Unter den relevanten Parametern sind somit zunächst die Material konstanten des im Fliessbett zu vergasenden Brennstoffes sowie des Vergasungsmittels selbst zu nennen. Da vor allem der Brennstoff nach jeweils vorhandenen Gegebenheiten stark variiert, können keine für alle Verhältnisse geltenden und für sie einheitlichen Zahlen für Dimensionen, Betriebskennwerte, Strömungszustände oder gar Betthöhen genannt werden. Da sie aber nach Vorliegen der vorstehend gegebenen technischen Regel, als die sich die Erfindung manifestiert, vom Durchschnittsfachmann ermittel- und berücksichtigbar sind, reicht vorliegende Offenbarung zur wiederholbaren Verkörperung der Regel deshalb aus, weil unter den zeichnerisch dargestellten und im Einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispielen nur eine sachgerechte Auswahl aus den veranschaulichten konstruktiven Möglichkeiten getroffen zu werden braucht, um nach Kenntnis der angegebenen bekannten bezw. ermittelbaren Werte die im Einzelfall herzustellenden Zustandsbedingungen des Fliessbettes verwirklichen zu können. Ueberdies enthalten die auf die grundsätzliche Kennzeichnung der Erfindung folgende Unteransprüche eine Reihe weiterer, ohne weiteres ausführbarer verfahrenstechnischer und baulicher Angaben über Einzelheiten, teilweise in alternativer Aufführung.

In der Zeichnung ist

Abb. 1 die schem atisch gehaltene Wiedergabe einer Fliessbett· reaktoranlage, in der ein in der Reaktormittelachse vorgesehener Zyklon in Verbindung mit weiteren Anlageteilen zur Brennstoffversorgung des Reaktors geeignet ausgebildet ist.

Abb. 2 stellt in der linken Hälfte eine Draufsicht auf den Reaktor nach Abb. 1 dar, während die rechte Hälfte einen Querschnitt nach Linie Il - Il durch den in Abb. 1 dargestellten Reaktor wiedergibt;

Abb. 3 zeigt einen Teilschnitt durch das nach Art eines Rostes ausgeführte Stützelement für das Fliessbett, zu dessen Erzeugung der Reaktor nach Abb. 1 dient;

Abb. 4 gibt die Ausbildungsmöglichkeit eines Fliessbettreaktors für den Fall wieder, dass der Brennstoff im Gegensatz zu der zentralen Zuführung mittels eines Zyklons nach Abb. 1 aus einem seitlich des Reaktors angeordneten Brennstoffbunker herausgeführt und dem Fliessbettvergasungsraum mittels Abrieselns des Brennstoffes aus dem Vorrat desselben zugeführt wird;

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Abb. 5 gibt einen waagrechten Schnitt nach Linie V-V der Abb. 4 wieder;

Abb. 6 stellt eine gegenüber dem Abstützelement nach Abb. 1 abgeänderte Ausführungsmöglichkeit derselben dar;

Abb. 7 gibt einen halbkugeligen,

Abb. 8 einen Vollkugelrost wieder;

Abb. 9 gibt einen Reaktor mit einem umlaufenden Ringrost und

Abb. lOeinen Fliessbettreaktor wieder, der eine Brenn- und Aschenschmelzkammer aufweist.

Der in Abb. 1 gezeigte Fliessbettreaktor besitzt ein Aussengehäuse 1, einen das Fliessbett 2 aufnehmenden Mantelkörper 3 und ein Stützelement 4 für das Fliessbett, das schematisch als Rost dargestellt ist, aber als solcher schon immer vorliegt, wenn seine Funktion es mit sich bringt, dass sich das Fliessbett in der Lage erhält, die nach den einleitenden Ausführungen erforderlich ist, damit ein unter dem erforderlichen Zustandsbedingungen arbeitendes Fliessbett vorhanden ist. Dazu reichen schon Vorsprünge aus, die über die innere Begrenzungsfläche der an das Fliessbett angrenzenden Reaktor flächen überstehen, die aber auch in Form anderer Bewegungshindernisse auftreten können, wenn sie bei der Abschaltung der die Wirkungsweise des Reaktors gewährleistenden Kräfte, etwa saugend oder drückend wirkender Unter- bezw. Ueberdrücke, eine selbsttätig eintretende Entleerung des Reaktionsraumes verhindern. Kennzeichnend für die weitere, in Abb. 1 gezeigte Reaktorenanordnung ist die stützet ementabgewandte Haube 5, deren Randbereich 51 in einen Raum 6 eintaucht, -der zwischen Aussengehäuse 1 und Mantelkörper 2 auftritt. Dadurch entsteht zunächst ein durch pfeil 61 angedeuteter Strömungsweg 61 für das abzuziehende, erzeugte, brennbare Gas; es entsteht ein weiterer, zweiter Strömungsweg, angedeutet durch Pfeil 62, der dazu dient, einen Teil des im Fliessbett 42 erzeugten Gasen aus dem Hauptteil desselben abzuzweigen und über Raum 6 in das Fliessbett 2 zurückzuführen ( recycling - Verfahren).

Vorhanden ist weiter eine als Ganzes mit 7 bezeichnete Zyklonanordnung, die zur kontinuierlichen Brennstoffzuführung zum Fliessbettreaktor in verschiedener Weise geeignet ausgebildet ist. Das den Arbeitsraum 71 des Zyklons umgebende Gehäuse 72 desselben ist mindestens im Bereich eines Arbeitsraumes 71 doppelmantelig ausgeführt, so dass Möglichkeiten zur Beheikung

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des Arbeitsraumes oder zu seiner Kühlung vorhanden sind, so dass der Brennstoff z.B. die Mündung 73 im vorgewärmten Zustand verlässt und dadurch seine Reaktionsfähigkeit im Fliessbettraum verbessert wird. Vorgeordnet dem Arbeitsraum 71 sind, als allgemein bekannt, nicht als solche veranschaulicht Mess-, Steuer-, Regelvorrichtungen, Ventile, Klappen, Umschaltvorrichtungen, Endschalter, Thermostaten und andere, übliche Geräte, Apparate und Instrumente, die die Vorgänge im Zyklon 7 überwachen und in gewollter Weise beeinflussen. Gezeigt unter ihnen sind jedoch die Förder- und Zuteilgeräte 74 und 75, an deren Stelle jede andere Fördervorrichtung bezw. Pumpe treten könnte. Sie haben die allgemeine Aufgabe, einen gas- und/oder dampfförmigen Trägerstrom zu erzeugen, dem Brennstoff aus einem Vorratsbehälter 76 über die als Zellonrad 73 ausgebildete Zuteilvorrichtung, mengenmässig je Zeiteinheit gesteuert, gegebenenfalls geregelt zugeführt wird, wobei die Regelung z. B . in Abhängigkeit vom Belastungszustand eines Motors oder einer Turbine zur Durchführung gelangt, die mit im Fliessbett 2 erzeugten Brenngas nach Mischung mit der notwendigen Brennluft versorgt wird. In die Regelung kann auch das Medium einbezogen sein, das dem Wärmetauschraum der Doppelmantelanordnung 77 des Arbeitsraumes 71 des Zyklons zu He» z- oder Kühlzwecken zu- und nach vollzogenem Wärmetausch aus ihm abführbar ist. Soll dem Trägerstrom für den Brennstoff die Möglichkeit einer Berührung des Fliessbettes 2 genommen werden, so befindet sich in dem Leitungssystem 78 der Anordnung nach Abb. 1 ein Tauchrohr 79, das zur Wiederabführung des Trägerstromes dienen kann, wenn z.B. die Möglichkeit einer Störung des Fliessbettverhaltens entgegen den gewollten Zustandsbedingungen desselben besteht, die gemäss den vorhergehenden Ausführungen so eingestellt sind, dass das erzeugte Gas frei oder praktisch frei von den Stoffen ist, die zu Beeinträchtigungen des Betriebes angeschlossener Motoren, Turbinen, Apparate, Anlagenteile oder auch nur der Umwelt, etwa durch austretendes Phenol führen könnten. Der Zyklon braucht zum Wirksamwerden des Tauchrohrs 79 nicht mit Steuerungen ausgerüstet werden, weil infolge der dynamischen und statischen Druckunterschiede in der Wirbelsenke des Zyklons selbsttätig eine Absperrung des das Fliessbett 2 aufnehmenden Raumes 3 vorhanden ist, die im Strömungsweg des Trägerstromes vor der Senke im System auftreten.

Abb. 1 lässt weiter erkennen, dass das Abstützglied bezw. der Rost 4 einen spitzkegeligen Aufsatzkörper 41 trägt, der gemeinsam mit dem Element 4 in

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Höhenrichtung verstellbar ist und zwar mit Hilfe des Gleit-, Ver-, Ein- und Feststellgliedes 42, das infolge seiner kolbenföTnigen Gestaltung eine nichtgezeichnete Einflussfläche hat, die der Wirkung eines gespannten Mittels aussetzbar ist, das seinerseits die Ver-; Ein- und ggf. Feststellung der Teile durchführt, in Einzelfällen überdies geregelt bewirkt, etwa in selbsttätiger Abhängigkeit von auf das Auftreten schwerer Kohlenwasserstoffe oder von Phenolgehalten im Gas ansprechender· Indikatoren, so dass auch bei unvorhersehbaren Aenderungen der Betriebsmittelversorgung des Reaktors mit nicht auszuschl iessenden Auswirkungen auf Materialkonstanten und Betriebsmittelzustände keine unerwünschten Folgen aufzutreten vermögen.

Der Rost 4 dient ausserdem zur Zulassung des Vergasungsmittels in Form unter geringem Ueberdruck stehender, ggf. mit Sauerstoff angereicherter Luft, wobei das Vergasungsmittel über Leitung 43 und Raum 44 Zutritt zum Reaktor hat.

In welcher Weise die in Abb. 1 nicht dargestellten Rostspalten ausgebildet sein

+ 3 können, ist in den noch zu erläuternden Abbildungen 2 gezeigt.

Die Axialeinstellung des Rostes, bezw. Stützelementes 4 wird, Sonderfälle ausgenommen, im allgemeinen, als verhältnismässig grob wirksam, nur einmal vorzunehmen sein, wenn die Verhältnisse, unter denen der Reaktor betrieben werden soll, feststehen. Zur Feineinstellung der Fl iessbetthöhe wird vorzugsweise der Druck (Ueber-, Unterdruck) des Vergasungsmittels einzustellen sein, was auch zu Regelungszwecken geschehen kann. Dazu kann es zweckmässig sein, in den Wandungen des Mantelkörpers 3 Thermofühler in bestimmten Höhenlagen, insbesondere in den maximal und minimal zulässigen Niveauebenen, anzuordnen, deren Signale in die Eingänge eines Klein - Computers mit angeschlossenen Rechen- , Programm-, Kommandogeräten, Impulsgebern, Servo-, Stell-, Verstellungsmotoren, beeinflussten Steuerungselementen wie Drosselklappen usw. gegeben werden, der sie mit weiteren wesentlichen Konstanten und veränderlichen Betriebsdaten, wie sie nach Art, Raumform, Oberflächenverlauf, spezifischem Gewicht, spezifischem Volumen des Brennstoffes, seiner Oberflächenbeschaffenheit, Formgebung usw. vorhanden sind, verrechnet, soweit sie nicht als unveränderliche Konstanten gespeichert sind, unter Berücksichtigung weiter nach im Fliessbett jeweils herrschenden Temperaturen, Drücken, Strömungszuständen _usw. verarbeitet und unter Zwischenerrechnung von Durchschnittszahlen als Basis Steuerungsimpulse etwa den genannten Verstellmotoren zuleitet, die Druck und Menge je Zeiteinheit des Vergasungsmittels

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dahin beeinflussen,' dass die Zustandsbedingungen im Fliessbett 42 eintreten, die dazu führen, dass die Gaserzeugung bedingungsgemäss erfolgt. Wird dabei der Einflussbereich, innerhalb dessen die eingegebenen Daten in dieser Weise wirksam sind, überschritten, so schalten Grenzwertwächter,· Rechner, Impulsgeber, Programm» und Kommandogeräte sowie Steuerung auf einen Verstellmotor um, der über das V/erstellglied 42 in Abb. 1 die der letzten Höhenlage des Rostes 4 nächstbenachbarte Lage in der Richtung verwirklicht, die zur Erzielung des erforderlichen Ergebnisses führt.

Die Abbildungen 2 und 3 veranschaulichen, in welcher Weise das Vergasungsmittel nach Abb. 2 über die Vorkammer 44 und den in Abb. 3 dargestellten Rost kreisend eingeführt und das erzeugte Gas über Rohr 63 unter Drall bildung im Räume 64 abgeführt wird. Zu diesem Zwecke dienen die teils nach oben abgewinkelten, aus dem Rostblech 45 herausgebogenen Zungen 46 und die Gegenzungen 47,^: sodass drall erzeugende Schrägkanäle 48 entstehen. Dagegen ist das Gasrohr 63 an das Reaktoraussengehäuse 1 tangential angesetzt,' um auf diese Weise dem abziehenden, brennbaren Gas einen in den Raum 64 erstreckten Drallimpuls zu erteilen, der sich in das raumeinheitliche Fliessbett fortsetzt, die durch die Zungen 46 und 47 erzeugte,¹ kreisende Bewegungsform des Vergasung« mittels verstärkt und dem Fliessbett selbst mitteilt, sodass auf diese Weise die erforderliche Einwirkung auf dieses und damit auf seine Zustandsbedingungen bewirkt wird.

Eine mit der vorbeschriebenen Ausbildung des Reaktors grundsätzlich übereinstimmende Anordnung ist bei einem weiteren Ausführungsbeispiel verwirklicht, zu dessen Veranschaulichung die Abbildung 4 dient, die eine abweichende Art der Brennstoffzuführung zeigt, während von einem seiner Lage nach unveränderlichen Stützelement bezw. Rost ausgegangen worden ist. Uebereinstimmende Bezugsziffern entsprechen nach ihrer Bedeutung dabei denjenigen, die in der Beschreibung zu den Abbildungen 1 - 3 bereits erklärt worden waren.

Abweichend ausgebildet ist zunächst die Art der Brennstoffzuführung zum

ο Fliessbett 2,' die nunmehr aus einer seitlichen Zuführungsstutzanordnung be-

steht, die als Ganzes mit 8 bezeichnet ist und die den Vorteil hat, selbsttätig wirksam zu sein. Das wird zunächst dadurch erreicht, dass das Aussengehäuse 1 einen Oberteil 11 mit im Verhältnis zum Unterteil 12 wesentlich grösserem Querschnitt aufweist, so dass es dadurch möglich wird,' ein konisches Uebergangsstück 13 vorzusehen , dessen Erzeugender somit eine Neigung erteilt ist,'

die mit derjenigen der untersten Mantel linie 81 des Zufüh/ungsstutzens 8 für den Brennstoff zusammenfällt. Ausserdem ist die Höhenlage des Stutzens 8 im Verhältnis zum Mantelkörper 3 so bestimmt, dass die untere Randaussenkante des Mantelkörpers 3 im lichten Stutzraum 82 liegt. Dadurch wird erreicht, dass diese Kante den flüssigkeitsähnlichen Verhalten aufweisenden Brennstoff nach Art eines Ueberfallwehrs nicht nur zum Abrieseln von ihr zwingt, sondern auch die zugelassene Brennstoffmenge steuert, indem nur die Brennstoffmenge zum Fliessbett 2 hin durchgelassen wird, die unterhalb des Fassungsvermögens des des durch die Mantel linie 81 und die Randkante 31 begrenzten Stauraumes 83 liegt. Aendern sich die Verhältnisse so, dass die auf diese Weise steuerungslos je Zeiteinheit zum Fliessbettraum zugelassene Brennstoffmenge zu klein oder zu gross wird, so kann eine nicht gezeichnete, die Randkante 31 bildende,selbstständige, ringfömige, den unteren Bereich des Mantelkörpers 3 abdeckende, vor-, ein- und feststellbare Blende etwas angehoben, im zweiten Falle gesenkt werden, so dass auf diese Weise eine grobe, willkürl iche Anpassung der selbsttätigen, feineren Brennstoffmengenbemessung an die die jeweils gegebenen Verhältnisse in einfachster Weise verwirklichbar ist.

Wie auch Abb. 4 zeigt, ist das Gasabführungsrohr 63 wieder tangential an den Oberteil 11 des Reaktoraussengehäuses 1 angesetzt, so dass das erzeugte Gas kreisend abgezogen wird. Diese Bewegung unterstützt, wie zu den Abbildungen 1 - 3 dargelegt, den im Innern des Mantelkörpers 3, also im Fliessbettraum herrschenden Strömungszustand, der durch die Ausbildung nach den Abbildungen 2 und 3 hervorgerufen wird. Durch Abstimmung zwischen den Teilen 46, 47 und 63 ist erreichbar, dass die Drallrichtungen,sich imgleichen Sinn unterstützend, einander addierend wenn nicht potenzierend, auftreten, sodass die Herstellung des jeweils erforderlichen Strömungszustandes im Fliessbettraum keine Schwierigkeiten macht, zumal mit den Mitteln des weiteren Ausführungsbeispieles nach den Abb. 4 bis 5 die Drallwirkung nochmals verstärkt werden kann .

—* Der Fliessbettreaktor der Abb. 4 unterscheidet sich weiter demjenigen nach den

—. Abbildungen 1 - 3 gegenüber durch eine abweichende Ausbildung der Rostan-

ro Ordnung 4. Dem Rost 4 mit der nunmehr geschlossen ., ausgeführten mittleren

OB Rostfläche 48 ist nunmehr im Wege der Vergasungsmittels ein Leitschaufel.ring

vorgeordnet, der das aus dem Raum 44 (Abb. 1) austretenden Vergasungsmittel einen starken Vordrall erteilt. Mit diesem Vordrall gelangt das Vergasungsmittel in den Raum 016 unterhalb des Rostes 4, der einerseits vom Bodenteil

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des Gehäusebereiches 12 und andererseits vom Rost 4 begrenzt ist. Der Rost 4 kann entweder so ausgeführt werden, wie er in der linken Zeichnungshälfte gezeigt ist, also ohne den mittleren, geschlossenen Rostbereich 48 oder mit ihm nach der rechten Zeichnungshälfte. Die geschlossen ausgebildete Rostfläche 48 kann zur AufIagerugdes Spitzkegels 41 nach den Abbildungen 1 und 5 dienen, sie kann aber auch einen sonstwie gestalteten Aufsatzkörper tragen, um die Bildung eines ringförmigen Fliessbettraumes zu ermöglichen oder um diejenige eines strömungsfreien Kernkörpers zu verwirklichen.

Die durch Linien unterbrechung in Abb. 4 angedeutete Rostspalte dient zur Durchführung des Vergasungsmittels in den Fliessbettraum 2, wobei die Ausführungsmöglichkeit nach den Abbildungen 2 und 3 bereits zu erwähnen war. Dadurch erhält das mit dem vorerwähnten Vordrall den Leitschaufelring 49 verlassende Vergasungsmittel eine nochmalige Drallerteilung, wobei es auf den Vordrall zurückzuführen ist, dass die am Rostrand liegenden Zungen der eintretenden Vergasungsluft einen stärkeren Impuls erteilen als die Zungen, die mehr in der Rostmitte angeordnet sind. Es wird also erreicht, dass die in den Begrenzungsräumen der Vergasungsmittel strömung auftretende Bewegungsform gegenüber einer im Kernraum erzeugten Bewegungsform wesentlich verstärkt ist. Das kann noch dadurch begünstigt werden, dass nach > der rechten Zeichnungshälfte die mittlere Rostfläche völlig geschlossen ausgebildet ist, ohne dass das wesentlich bedingt wäre. Verzichtet man allerdings auf den Vordrall, so entfällt die Notwendigkeit, die mittlere Rostfläche 48 geschlossen auszubilden. Das ist beispielsweise auch bei dem Rost nach Abb. 6 "n. Uebereinstimmung mit dem bereits in Abb. 1 gezeigten Spitzkegel 41 der Fall, während im übrigen wieder die schon beschriebene Zungenanordnung vorger sehen wurde. Der Spitzkegel 41 hat die Eigenschaft, die Bildung von Brennstoffsäulen zu verhindern, die im Kernraum des Gaserzeugers aufzutreten vermögen und die durch ihre Anwesenheit bezw. durch ihr Zusammenfallen eine Störung des Fliessbettes 2 verursachen könnten.

Abb. 7 zeigt wieder einen Rost 4 mit geschlossener Rostmittelfläche 48 und mit einer Zungenanordnung 46,47 in der Halbkugelmantelfläche des Rostes 4. Die

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geschlossene Rostmittelfläche 48 kann wieder einen Kernkörper beliebiger

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Formgebung tragen, der den Fliessbett aufnehmenden Vergasungsraum ganz oder teilweise durchsetzt.

Abb. 7 zeigt dabei die Ausbildung des Rostes als Halbkugel. Vorgesehen sind weiter Zungen 46, 47 nach Abb. 3, die durch Massnahmen ersetzt sein können, die eine bestimmte, bevorzugte Bewegungsform des Vergasungsmittels im Einzelfall erzwingen. Im Falle des Ausführungsbeispieles wird Randzonen des Vergasungsmittels ein verstärkter Drall erteilt. Ausserdem wird durch die Ansammlung eines grösseren Brennstoffkornes in den Randzonen des Fliessbettes der Widerstand in den Randzonen erhöht, womit unter Umständen noch eine gleichmässigere Verteilung des Vergasungsmittels über den zur Verfügung stehenden Rostquerschnitt erzielbar wäre.

Abb. θ gibt die Ausbildung des Rostes 4 als Vollkugel wieder. Der Kugelrost, der bei 49 eine durchgehende, geschlossene Gürtelzone aufweist, ist drehbar gelagert, wobei über die so gebildeten Hohlzapfen das Vergasungsmittel eintritt. Bei etwaiger Verschlackung einer Kugelhälfte kann die verschlackte Halbkugel gegen die unverschlackte bezw. vorgereinigte Halbkugel nach Bedarf ausgewechselt werden. Durch Einziehung der Kugel oder der sie begrenzenden hohlkugeligen Ausnehmung des Gaserzeugers können kugelmühlenartige Wirkungen erzielt werden, so dass Schlackenansätze gebrochen und beseitigt werden. Zur Begünstigung der Drallbildung mit den Zungen können Leitbleche geeigneter Formgebung vorgesehen sein.

Abb. 9 zeigt eine Ausbildung des Gaserzeugers mit einem ringförmigen Rost 4 und mit aufgesetzter Wirbelkammer 01 auf einer vom Ringrost 4 umschlossenen Fläche. Der Ringrost 4 ist umlaufend ausgebildet, sein Antrieb ist bei 02 schematisch verdeutlicht.

Das Ausführungsbeispiel des Gaserzeugers nach Abb. 10 zeigt die Ausbildung

einer Wirbelkammer 03 als Schmelzkammer. Der Gaszutritt in den Hohlraum der Wirbelkammer 03 erfolgt mittels der Schlitze 05. Die gebildete schmelzflüssige Schlacke wird bei 06, das erzeugte Heizgas bei 07 abgesogen und

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zur weiteren Verwendung gebracht. Durch weitestgehende Ausnutzung der Abwärme wird dafür gesorgt, dass in der Schmelzkammer 03 die zur Niederschmelzung der Asche erforderlichen Temperaturen auftreten. Dabei zeigt Abb. 10 schematisch, wie die Kammer 03 zur erforderlichen Aufheizung der Verbrennungsluft benutzbar ist. Diese Verbrennungsluft wird über Rohrleitung 08 dem Zwischenraum 09 zwischen den Wandungen der Wirbelkammer 03 und den Vergasungsraum 010 begrenzenden Wandungen zugeführt. Die hochaufgeheizte Verbrennungsluft (Abb. 9) sammelt sich im Raum 012 und gelangt über den Düsenboden 013 in einen erweiterten Teil 014 der Brennkammer 01.

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Claims

ANSPRUECHE

1. Verfahren zur Erzeugung von brennbarem Gas aus fein- bis grobkörnigen und/oder faserigen Brennstoffen vorzugsweise organischen Ursprungs unter Verwirklichung einer allseitig gerichteten Relativbewegung zwischen Brennstoff- und Vergasungsmittel teilchen, insbesondere mit anseht i essender Bildung eines zündfähigen Gemisches aus dem erzeugten Gas und Sauerstoff sowie mit motorischer Verbrennung des Gemisches, dadurch gekennzeichnet , dass der Brennstoff der Vergasung in einem Fliessbett unter Zustandsbedingungen desselben unterworfen wird, die zu einem Gas frei oder in wesentlichen frei von schweren Kohlenwasserstoffen, Kohlenwasserstoff verb indungen, von bei Abkühlung unter ihren Taupunkt teerartige Kondensate bildenden Stoffen, Phenol und Phenol verb indungen führen (Abb. 1-10).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dad u rc h gekennzeichnet, dass dem Brennstoff und dem Vergasungsmittel im Fliessbett mit im Verhältnis zum zeitlichen Durchsatz geringer Schichthöhe ein flüssigkeitsähnliches Verhalten aufzwingende Bewegungsformen, etwa kreisende Bewegungen, erteilt werden (Abb. 1-8).

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet , dass der Brennstoff dem Fl iessbetträum mittels Abrieselung in Schwerkraftrichtung oder wenigstens mit einer in Schwerkraftrichtung liegenden Bewegungskomponente zugeführt wird (Abb. 4-8).

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ORIGINAL INSPECTED

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff im spitzen Winkel zu der Achse zugeführt wird, um die das Vergasungsmittel umgewälzt wird (Abb. 4).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass der Brennstoff dem Fl iessbettraum in einen Bereich des letzteren zugeführt wird, der einem Vergasungsrückstände aufnehmenden Raum benachbart ist (Abb. 1- 5).

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich· net , dass der Brennstoff dem Fliessbettraum innerhalb eines vom Fliessbett selbst eingenommenen Raumbereiches zugeführt wird (Abb. 1-8).

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass der Brennstoff dem Fl iessbettraum zentral zugeführt wird (Abb. 1-3).

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, sowie 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff aus einer ihn tragenden Strömung abgeschieden und anschliessend an die Abscheidung dem Fliessbett zugeführt wird (Abb. 1).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dad u rc h gekennzeichnet, dass der Brennstoff aus einer ihn tragenden Verbrennungsmittel strömung abgeschieden wird (Abb. 1).

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff mit einer ihn tragenden Strömung aus dem Vergasungsmittel dem Fliessbett zugeführt wird. (Abb. 1).

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11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2 und 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergasungsmittel tangential zu einem es aufnehmenden Raum, etwa einer dem Fiiessbettaufnahmeraum vorgeordneten Vorkammer oder dem Fiiessbettaufnahmeraum selbst zugeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadu rc h gekennzeichnet , dass der Brennstoff dem Vergasungsmittel unter wenigstens vorübergehender Herabsetzung der Geschwindigkeit des letzteren zugeführt wird, mit der das Vergasungsmittel in Längsrichtung des Fliessbettraumes bewegt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche Ibis 12, dadurch gekennzeichnet , dass das Vergasungsmittel dem Fl iessbettraum auf einer Fläche zugeführt wird, die mit der Querschnittsfläche des Fliessbettaufnahmeraumes völlig oder nahezu übereinstimmt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , dass von der Strömung aus erzeugten Gas mitgeführte Feststoffe vor Abzug des Gases von der restlichen Strömung im wesentlichen abgetrennt und die Feststoffe dem Fiiessbettaufnahmeraum erneut zugeführt werden (Abb. 1 und 4).

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , dass Vergasungsmittel , dessen Menge über das zur Brennstofförderung und -vergasung erforderliche Ausmass hinaus geht, in den Strömungsweg des Vergasungsmittels wieder, vorzugsweise im Kreislauf, zurückgeführt wird (Abb. 1 und 4).

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16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , dass erzeugte Gase, vorzugsweise rrrttels eines tangential gerichteten Abzuges, in kreisender Strömung abgezogen werden (Abb. 2).

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennze i chnet , dass eine aus erzeugtem Gas gebildete ihren vollen Querschnitt bestreichende Strörrv-ing, vorzugsweise im unmittelbaren Anschluss an die Erzeugung, in eine zur querschnittsbestreichenden Strömung vorteilhaft coaxiale, ringförmige Strömung, eine im Querschnitt bereits ringförmige Strömung in eine einen vollen Querschnitt bestreichende Strömung oder dass Strömungen beliebigen Querschnittes in Strömungen abweichender Querschnitte umgewandelt und hierbei scharfen Richtungswechseln unterworfen werden (Abb. 1 und 4),

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet , dass unvergas- bzw. unverbrennbare Vergasungsrückstände mittels eines Flüssigkeits- und/oder Gas- bzw. Dampfstromes und/oder auch durch Saug- oder Druckwirkung abgeführt werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet , dass das Vergasungsmi ttel dem Fl iessbettaufnahmeraum mit einem wenigstens einstufig erzeugten Vordrall zugeführt wird (Abb. 2-3 und/oder Abb. 4-5).

20. Verfahren nach einem der Ansprüche Ibis 19, dadurch gekennzeichnet , dass ein vom Fliessbett umgebender Kernraum strömungslos gehalten wird (Abb. 1 und 6).

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet , dass Vergasungsmittel einem oder mehreren, an

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einen vorzugsweise strömungslosen Kern- und/oder Mantel raum angrenzenden Raum bzw. Räumen zugeführt wird (Abb. 1 und 6).

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet , dass über einen vom Fl iessbett umgebenen Kernraum dem Fliessbett Brennstoff zugeführt wird (Abb. 1).

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, sowie 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff aus einer ihn tragenden Strömung innerhalb eines vom Fliessbett umgebenen Kernraumes ausgeschieden wird (Abb. 1).

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, sowie 22 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fliessbett über einen Kernraum Vergasungsmittel zugeführt wird (Abb. 1).

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet , dass erzeugtegibrennbares Gas über einen Kernraum abgezogen wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche Ibis 25, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Verbrennung im Fl iessbett hergestellten Gases Wärme erzeugt und diese vorzugsweise unter Vorwärmung von Brennstoff, Vergasungsmittel, Brennluft, eines Brennstoffträgers und/oder eines sonstigen Betriebsmittels auf diese übertragen wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche Ibis 26, dadurch gekennzeichnet , dass mittels Verbrennung im Fliessbett hergestellten Gases Heizgase erzeugt und vorzugsweise unter Uebertragung

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hierbei entstandener Wärme und/oder Abwärme auf Betriebsmittel des Fliessbettprozesses nutzbar gemacht wird.

38, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, 22 und 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines von einem ringzylindrischen Fl iessbet träum umgebenen Kernraumes Brennstoff aus einer ihn tragenden, Vergasungsmittel enthaltenden oder aus ihmbestehenden Strömung abgeschieden und mit dem Vergasungsmittel gemeinsam in den Fliessbettraum eingeführt wird (Abb. 1).

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet , dass dem Fliessbett unmittelbar und/oder über aufgeheizten Brennstoff und/oder über das Vergasungsmittel Wärme mittelbar zugeführt wird. (Abb. 1).

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet , dass einem von einem Mantelraum umgebenen Kernraum Wärme zugeführt wird (Abb. 1).

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet , dass einem von einem Mantelraum umgebenen Kernraum Wärme entzogen wird.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche öl - 31, dadurch gekennzeichnet , dass in einem von einem Mantel raum umgebenen Kernraum Asche bzw. Flugkoks niedergeschmolzen werden (Abb. 10).

33. Verfahren nach dem Anspruch 32, dadu rch gekennzeichnet, dass aus einem Kemraum schmelzflüssige Asche bzw. Flugkoks abgezogen wird bzw. werden (Abb. 10).

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34. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 33, da durch gekenn

in
zeichnet , dass mittels Abhängigkeit von Material konstanten des Brennstoffes wie spezifischem Gewicht, spezifischem Volumen, Körnung, Komformgebung, -Oberflächenbeschaffenheit, Verhältnis zwischen Korngewicht und -oberflächengrösse und -beschaffenheit, chemischer Zusammensetzung und thermischem Verhalten in Bezug auf Schwelgasentwicklung insbesondere beim Uebergang aus dem endo- in den exothermen Zustand und während des letzteren, weiter von solchen des Vergasungsmittels wie Temperatur, Druck bzw. Unterdruck, Feuchtigkeitsgehalt, Ionisierung, ferner in Abhängigkeit von betrieblichen Daten wie Bewegungsformen bzw. Strömungszuständen des Brennstoffes sowie des Vergasungsmittels bei und nach Zuführung dieser in der thermischen Behandlung dienende Räume, deren festgestellter Mess- und damit Mittelwerte eine zwischen zwei Grenzwerten bleibende Fliessbetthöhe eingestellt wird, die einerseits unter einer maximal zulässigen Höhe liegt, die zu einem Aufreissen des Fliessbettes durch Pulsationen führt, und andererseits die Höhe überschreitet, bei der die Verweilzeit des Brennstoffes im Fliessbett kleiner wird als die Zeitspanne, innerhalb derer in den Fliessbett raum eingeführte Brennstoffpartikel zu vercracken beginnen.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brennstoff, dem Vergasungsmittel und/oder dem Fliessbett unmittelbarer Magerungsmittel in Form etwa mindestens teilweise ent-, vergasten, verbrannten, verkohlten und/oder verkokten Brennstoffes zugeführt werden.

36. Fliessbettreaktor zur Durchführung von Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 35 mit Aussengehäuse, einem einen Fliessbett-

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aufnahmeraum umfassenden Mantel körper und einem Stützelement für das Fliessbett, gekennze i chne t durch Anordnung einer die stützetementabgewandte Mündung (32) des Mantelkörpers (3) abdeckenden und über sie überstehenden Haube (5), deren Randbereich (51) unter Bildung von Strömungswegen (61, 62) für erzeugtes und ab-, weiter- und in das Fliessbett (4) zurückzuführendes Gas in einem zwischen Aussengehäuse (1) und Mantelkörper (3) vorgesehenen Raum (6) eintaucht (Abb. 1 bis 10).

37. Fliessbettreaktor nach Anspruch 36, gekennzei chnet durch einen die Haube (5) und den Mantelkörper (3) vorzugsweise zentral curchsetzenden Zyklon (7), dessen Arbeitsraum (71), vorzugsweise über Förder-, Zuteil-, Mess-, Steuer-, Regelvorrichtungen, Ventile, Schieber, Klappen (74, 75) oder dgl., wenigstens mit Brennstoff und Vergasungsmittel, gegebenenfalls auch mit einem brennstoffbeladenen Trägermedium in Verbindung steht (Abb. 1).

38. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 37, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens im Bereich des Arbeitsraumes (71) des Zyklons (7) liegende Wandungen (77) desselben, etwa in Form von DoppeIwandungen, als Wärmetauschflächen ausgebildet sind (Abb. 1).

39. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet , dass der Abstand zwisehen dem Fliessbettstützelement (4) und dem Zyklon (7) veränderlich ein- und feststellbar ist (Abb. 1).

40. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 49, dadurch gekennzeichnet , dass das Stützelement (4) als Rost mit

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Durchlassausnehmungen (48) für ein Vergasungsmittel ausgebildet ist, das etwa über eine vom Rost überdeckte Vorkammer (44) zugelassen ist (Abb. 1).

41. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (4) als Träger eines vorteilhaft spitzkegeligen Aufsatzstückes (41) ausgebildet ist (Abb. 1 und 6).

42. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 41, gekennzeichnet durch Anordnung eines Eintauchrohres (79), dessen Mündung im Arbeitsraum (71) des Zyklons (7) liegt (Abb. 1).

43. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussengehäuse (1) im Erstreckungsbereich des Zyklons (7) einen Gehäuseabschnitt (11) grösseren Querschnittes als ein im Bereich der Vorkammer (44) liegender Querschnitt aufweist (Abb. 1 und 2).

44. Fliessbettreaktor nach Anspruch 36, gek ennze i chne t durch Anordnung eines hohlkegeligen Uebergangsstückes (13) zwischen Aussengehäuseabschnitten (11, 12) verschiedener Querschnitte, wobei eine tiefstgelegene Mante!linien des Uebergangsstückes (13) eine Verlängerung der tiefstgelegenen Mantel linie (81) eines Brennstoffzuführungsstutzen (8) bildet, der den Mantelkörper (3) des Reaktors unter einem spitzen Winkel schneidet (Abb. 4).

45. Fliessbettreaktor nach Anspruch 44, dadu rch gekennzeichnet, dass der Brennstoffzuführungsstutzen (8) den Mantel körper (3) des Reaktors in einem Abstand von der tiefsten Mantel linie (81)

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des Stutzens schneidet, bei dem die der tiefsten Mantellinie des Stutzens gegenüberliegende Randkante (31) des Mantelkörpers im Bereiche der Durchdringung des Stutzens zur Absperrung der Brennstoffzufuhr in den Fliessbettraum führt.

46. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 45, gekennzeichnet durch tangentiale Lage eines Abzugsstutzen (63) für brennbares Gas aus einem Gassammeiraum (64) zwischen Haube (5) und dem ihr benachbarten Stirnwandabschluss (15) des Aussengehäuses (1) (Abb. 2).

47. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 43 , gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Stützelementes (4) , durch die dem durchtretenden Vergasungsmittel Drall erteilt wird, etwa in Form aus einer Rostplatte (45) herausgebogener Doppelzungen (46, 47) unter Bildung gleichgerichteter Strahlen aus dem Vergasungsmittel, die mit der Rostplattenebene jeweils spitze Winkel einschliessen (Abb. 3).

48. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliessbettreaktor als Bauteil von Gasfeuerungen, Warm-, Heiss-, Dampfkesseln und/oder Ueberhitzern ausgebildet ist.

49. Fliessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abstützelement (4) einen Vordrall des Vergasungsmittels erzeugende Einrichtungen, beispielsweise in Form eines Leitschaufel ringes (49) vorgeordnet sind bzw. ist, dessen äusserem Umfang das Vergasungsmittel über einen im Wege des Vergasungsmittels liegenden Ringraum (016) zugeleitet ist.

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50. Fl iessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (4) als Hohlkegel stumpf, vorzugsweise mit geschlossener kleinerer Stumpffläche, ausgebildet ist.

51. Fl iessbettreaktor nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass eine kleinere Stumpffläche als Tragfläche für Aufsatzkörper, z.B, Kernkörper, Spitzkegel oder dgl., ausgebildet ist.

52. Fl iessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (4) in Richtung zum Fliessbett (2) hin spärisch, halb- oder vollkugelig ausgeführt ist (Abb. 7 und 8).

53. Fl iessbettreaktor nach einem der Ansprüche 36 bis 52, gekennzeichnet , dass ein den Vergasungsraum völlig oder teilweise durchsetzender Hohlkörper (03) als Brenn-, insbesondere als Wirbelbrennkammer ausgebildet ist (Abb. 10).

54. Fl iessbettreaktor nach Anspruch 53, dadu rch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (031) als Ascheschmelz- und/oder Abstichkammer ausgebildet ist (Abb. 10).

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