DE3405213A1

DE3405213A1 - Verfahren zur herstellung eines reinen, alkalifreien treibgases aus einem alkalihaltigen festen oder fluessigen brennstoff

Info

Publication number: DE3405213A1
Application number: DE19843405213
Authority: DE
Inventors: Francis Thomas Poquonock Conn. Matthews; David Gordon Manchester Conn. Turek
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1983-02-14
Filing date: 1984-02-14
Publication date: 1984-09-06
Also published as: GB2134921A; GB8403603D0; JPS59155492A

Description

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COMBUSTION ENGINEERING, INC.
C82.125O/cgb

Verfahren zur Herstellung eines reinen, alkalifreien Treibgases aus einem alkalihaltigen festen oder flüssigen Brennstoff

Die Erfindung betrifft ein Pyrolyseverfahren zur Herstellung eines Gases aus einem festen oder flüssigen Brennstoff, insbsondere ein Hochtemperaturpyrolyseverfahren zur Herstellung eines reinen, alkalifreien Gases.

Kürzliehe Veränderungen auf dem Weltenergiemarkt haben widersprüchliche Forderungen an Hersteller und Verbraucher elektrischer Energie gestellt. Einerseits führte die allgemeine Preissteigerung auf dem gesamten Energiesektor zu der Forderung nach immer effizienteren Energieerzeugungsanlagen. Andererseits spornte gerade die Preissteigerung bei raffinierten Mineralölprodukten im Verhältnis zu anderen, weniger reinen Energieformen, wie Kohle, die Hersteller zunehmend an, sich von Mineralöl auf diese weniger kostspieligen Energiequellen umzustellen.

Der Widerspruch zwischen diesen beiden Aspekten wird am deutlichsten bei einem Hochtemperatur-Gasturbinen-Verbundkraftwerk. Diese Anlagen vereinigen die Hochtemperatur-Erzeugungsleistung einer Gasturbine mit der Niedrigtemperatur-Wärmerückgewinnungsleistung eines Dampfkessels, um einen Gesamtwirkungsgrad der Anlage zu erreichen, der 5 bis 10 % höher liegt als der einer gewöhnlichen Dampferzeugungsanlage mit Rankine-Zyklus. Verbundanlagen dieser Art sind Stand der Technik und wurden in der Vergangenheit erfolgreich bei raffinierten Mineralölbrennstoffen eingesetzt. Die Leistung dieser Anlagen steht in direkter Abhängigkeit von der 5

Gasturbinen-Einlaßtemperatur, wobei höhere Turbinenein-

laßtemperaturen einen höheren Wirkungsgrad bei der Erzeugung von elektrischer Energie ermöglichen. Erhöhte Einlaßtemperaturen stellen jedoch erhöhte Leistungsanforderungen an die Schaufeln, Blätter und anderen 20

Teile im Inneren der Gasturbine. Um eine angemessene Lebensdauer für Gasturbinen mit einer Einlaßtemperatur über 1093⁰C zu erreichen, muß das einströmende heiße Gas möglichst frei von Partikeln und alkalihaltigen Verbindungen

sein, um jeweils Erosion und Korrosion der inneren Turbi-25

nenteile zu verhindern.

Bis heute hat die Forderung nach derart reinem Gasturbinen-Einlaßgas die Verwendung eines alternativen Brennstoffes

für Hochtemperatur-Gasturbinen-Verbundkraftwerke ausge-30

schlossen. Diese alternativen Brennstoffe wie Kohle, Schweröl, Teer, Sande, Holzspäne usw. enthalten inerte Verbindungen, die nach dem Verbrennungsvorgang im Treibgas enthalten bleiben. Da der Einlaß in die Gasturbine bei einem Druck von normalerweise mehr als 5 at stattfindet, muß die Entfernung inerter bzw. reaktionsträger Verbindungen bei hoher Temperatur und hohem Druck erfolgen.

Solche Hochtemperatur- und Hochdruckreinigungssysteme sind kostspielig und kompliziert und werden in der energieer- ° zeugenden Industrie weitgehend nicht verwendet. Daher wird die direkte Verbrennung dieser alternativen Brennstoffe
lediglich in Gasturbinengeneratoren mit niedriger Einlaßtemperatur und niedrigem Wirkungsgrad angewandt.

I^ Ein mögliches Verfahren, das die Verwendung von alternativen Brennstoffen wie Kohle in einem Hochtemperatur-Gasturbinen-Verbundkraftwerk gestattet, vergast den alternativen Brennstoff durch teilweise Verbrennung des
festen oder flüssigen Brennstoffs, um ein Treibgas zu erhalten. Das Treibgas wird sodann auf eine Temperatur abgekühlt, die die Entfernung darin enthaltener Partikel
gestattet _t und in einer Druckbrennkammer, die vor dem
Gasturbineneinlaß angeordnet ist, verbrannt. Einige dieser Systeme, wie das allseits bekannte Texaco-Verfahren, werden z.Zt. gebaut oder getestet.

Viele der vorgenannten alternativen Brennstoffe wie Kohle, Schweröl und Holzspäne bestehen aus einem flüchtigen Teil, einem festen Kohlenstoffteil und einem inerten

oder Ascheteil. Der flüchtige Teil dieser Brennstoffe enthält Kohlenwasserstoffe, Wasser und andere Verbindungen, die sich bei Erhitzung des Brennstoffs leicht verflüchtigen. Das beim Verflüchtigen oder der Pyrolyse dieser
Brennstoffe entwickelte Gas hat einen Heizwert von 500

bis 800 BTU/scfm (4450 - 7119 kcal/scm) und stellt nach
Reinigung von allen möglicherweise auftretenden Verunreinigungen einen ausgezeichneten Brennstoff für eine Hochtemperatur-Gasturbine dar.

Aufgrund der verringerten Systemumwandlungserfordernisse

ist zwar das Pyrolyseverfahren zur Erzeugung eines Treibgases viel einfacher als jedes der oben genannten Vergasungsverfahren. Die überführung der festen Kohlenstoffbe-5

standteile eines Brennstoffes wie z.B. Kohle in ein Gas macht den Großteil der Schwierigkeiten in der Ausrüstung und dem Verfahren aus. Im allgemeinen erhielten jedoch in den letzten Jahren Ganzvergasungsverfahren positivere Anerkennung als das einfache Pyrolyseverfahren.und das aus zwei Gründen: erstens hinterläßt das Pyrolyseverfahren einen großen Teil des chemischen Heizwertes des Brennstoffes als festen Kohlenstoff oder Holzkohle, der zum Wegwerfen zu wertvoll ist; zweitens erfolgt ein hochwirksames Pyrolyseverfahren bei über 593°C, einer Temperatur, bei der jede Alkaliverbindung in dem Beschickungsbrennstoff zusammen mit dem flüchtigen Teil des Brennstoffs frei wird.

Eine Einführung der Wirbelbettechnologie bringt eine Ein-"⁵^ richtung zur wirksamen Nutzung der chemischen Heizenergie in der im Pyrolyseverfahren übriggebliebenen Teerkohle, jedoch wird das Problem der Alkaliverbindungen oder anderer Partikelsubstanzen im erzeugten Gas nicht gelöst. Obwohl jedes Verbundkraftwerk, das zur Erzeu- ^ΔΌ gung von Treibgas für Gasturbinengeneratoren das Pyrolyseverfahren anwendet, eine Wirkungsgradeinbuße der Art erfährt, daß ein Teil der chemischen Wärmeenergie des Beschickungsbrennstoffes an dem Energieerzeugungszyklus der Hochtemperatur-Gasturbine vorbeigeht, besteht die Auf- ^O gäbe der Erfindung j im wesentlichen darin,die Einfachheit und die niedrigen kosten eines solchen Systems ohne derartige Verluste auszunutzen.

Benötigt wird dafür ein Verfahren zum Pyrolysieren eines festen oder flüssigen Brennstoffs bei hoher Temperatur, bei

dem ein reines, alkalifreies Treibgas zur Verwendung in einer Hochtemperatur-Gasturbine erhalten wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Beschickungsbrennstoff bei einer hohen Temperatur (über 593°C) mit hoher Ausbeute an flüchtigen Bestandteilen pyrolysiert, wobei dennoch ein reines, alkalifreies Treibgas zur Verwendung in Hochtemperatur-Gasturbinen erhalten wird.

Der alkalihaltige Beschickungsbrennstoff wird mit einem Hochtemperaturgas vermischt, um den Brennstoff auf eine Temperatur von 593 - 982⁰C zu erhitzen, wobei der Beschickungsbrennstoff entgast, verflüchtigt bzw. in gasförmigen Zustand überführt wird. Das Hochtemperaturgas ist ein nicht-oxidierendes oder Reduktionsgas, das durch Wiederverarbeitung bzw. Zurückführung eines Teils des durch Pyrolyse des Beschickungsbrennstoffes hergestellten Rohgases erhalten wird. Das wiederverwendete Rohgas, ein noch erheblich ve^nreinigtes Treibgas, wird mit einem unterstöchiometrischen Teil Oxidationsgas gemischt und in einer Verbrennungszone umgesetzt, um das oben beschriebene nicht oxidierende Gas mit hoher Temperatur zu erhalten.

Der andere Teil des Rohgases wird auf eine Temperatur abgekühlt, die unterhalb der Temperatur liegt, bei der jedes darin enthaltene gasförmige Alkaliprodukt kondensiert. Die kondensierten Alkaliverbindungen werden dann zusammen mit allen anderen kondensierten Kohlenwasserstoffverbindungen aus dem Gasstrom entfernt und das gekühlte Gas durch einen mechanischen oder elektrischen Filter geleitet, um eventuell verbleibende teilchenförmige oder flüssige Substanzen zu entfernen.

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Das so hergestellte reine Gas enthält nur wenig oder gar keine teilchenförmigen Substanzen oder Alkaliverbindungen mehr, die eine Hochtemperatur-Gasturbine beschädigen könnten. Gegebenenfalls kann das gekühlte Gas vor dem Entfernen teilchenförmiger Substanzen nochmals erhitzt werden, um Kondensation oder Verstopfen im Kollektor zu vermeiden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend anhand einer schematischen Zeichnung näher beschrieben:

Demgemäß wird flüssiger Brennstoff über eine Einspeisung 10 dem Pyrolysegefäß 12 zugeführt. Der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Brennstoff ist vorzugsweise ein Brennstoff, der zur direkten Verbrennung in einem Gastrubinengenerator aufgrund hohen Feststoffanteils und / oder Alkaligehalts nicht geeignet ist/und der eine erhebliche flüchtige Fraktion, die eine angemessene Gasmenge in einem Hochtemperaturpyrolyseyerfahren erzeugt, enthält. Beispielsweise kommen dafür Kohle, Ölschiefer, Schweröl, Holzspäne, Abfallkohlenwasserstoffe, Biomasse und andere kohlenstoffhaltige Brennstoffe in Frage.

Der Brennstoff wird mit einem heißen Gas 14 im Pyrolysegefäß 12 in einem turbulenten Wirbelbett 16 vermischt.

Ein turbulentes Wirbelbett gestattet hohen Gas/Brennstoff-Kontakt, was zu raschem und gleichmäßigem Erhitzen des Beschickungsbrennstoffes 10 führt. Wie bei Wirbelbettgeneratoren üblich wird das heiße Gas 14 unterhalb des Wirbelbettes 16 durch eine perforierte Platte 18 verteilt.

Die Temperatur im Wirbelbett 16 liegt über 593°C, vor-

_ zugsweise bei ungefähr 982 C. Dieser bevorzugte Tempeb

raturbereich führt zu einer hohen Ausbeute an flüchtigen Bestandteilen, ohne jedoch einen übermäßigen Zerfall eines höheren,im flüchtigen Bestandteil des Beschickungsbrennstoffs enthaltenen Kohlenwasserstoffes zu bewirken und ohne die Schmelztemperatur irgendeines inerten bzw. nicht reagierenden, im Beschickungsbrennstoff enthaltenen Materials zu überschreiten.

Das freigesetzte Gas aus dem Pyrolyseverfahren und das

Fluidgas 14 werden durch den inneren Zyklon 21 geleitet, 15

verlassen die Oberfläche des Wirbelbetts 20 und werden

durch die Rohre 22 aus dem Pyrolysegefäß 12 herausgeleitet. Dieser Rohgasstrom 24 wird in einen zurückzuleitenden bzw. wiederzuverwertenden Teil 2 8 und einen Produktteil 30 bei 26 aufgetrennt. Der zurückzuleitende 20

Teil 28 wird zum eingeengten Halsteil einer Venturi-Düse 32 geleitet. Das unter Druck eingeleitete Oxidationsmittel 34 tritt mit einer Geschwindigkeit in den Einlaß der Venturi-Düse 32 ein, die eine Zone erniedrigten

Drucks im Halsteil der Venturi-Düse 32 erzeugt. 25

Diese Zone erniedrigten Drucks läßt den zurückzuleitenden Teil 28 in eine Venturi-Düse einströmen und bewirkt eine Vermischung dieses zurückzuleitenden Teils 28 mit dem unter Druck stehenden Oxidationsmittel 34 in einer Zone

36 erhöhten Drucks hinter der Venturi-Düse 32. 30

Das Gemisch aus Rohgas 28 und unter Druck stehendem Oxidationsmittel 34 strömt von der Zone 36 erhöhten Drucks in eine Verbrennungszone 38. Diese Verbrennungszone ist vorzugsweise in einer in der Zeichnung dargestellten Verbrennungsvorrichtung 40 angeordnet. Das

durch die Verbrennungsreaktion erzeugte heiße Gas 14 dient, wie vorstehend beschrieben, zur Fluidisierunq des Brennstoffs 10 im Pyrolysegefäß 12. Die Strömungsgeschwindigkeiten des zurückzuleitenden Teils 28 und des unter Druck eingebrachten Oxidationsmittels 34 werden mittels zweier Parameter gesteuert. Zunächst muß eine ausreichende Menge an zurückzuleitendem Rohgas 28

eine
gewährleistet sein, umvSusreichende Wärmeenergie zur ausreichenden Temperatureinstellung des Wirbelbetts 16 zu gewährleisten. Obwohl das Pyrolysegefäß 12 und das gesamte Röhrensystem im Kreislauf des zurückzuleitenden Gases eine Isolierung 42 aufweist, ist der innerhalb des Wirbelbettes 16 stattfindende Pyrolyseprozeß endotherm und bedarf einer ständigen zusätzlichen Wärmequelle. Die spezifische Temperatur des heißen Fluidgases 14 wird durch den jeweiligen Verfahrensaufbau gemäß den Werkstoffen und Brennstoffquellen bestimmt.

Bei einem Wirbelbett, das mit ungefähr 982°C arbeitet, liegt die Temperatur des heißen Fluidgases 14 vorzugsweise bei 1093 - 1260 C. Dieser Temperaturbereich liefert eine ausreichende Wärmeenergie,um die Wirbelbettemperatur auf der gewünschten Höhe zu halten, ohne daß ein großer Aufwand an fremden oder sonstigen hitzebeständigen Materialien erforderlich sind, und um den Beschickungsbrennstoff rasch auf die gewünschte Tempera-

OQ tür zu erhitzen und so die Ausbeute an Pyrolyseprodukten zu steigern.

Die zweite Grundbedingung für die Gas- und Oxidationsmittelf lußgeschwindigkeiten ist die Notwendigkeit, daß das heiße Fluidgas 14 nicht oxidierend oder reduzierend

sein darf. Die Verwendung eines nicht-oxidierenden Gases als Fluidgas für das Wirbelbett 16 verhindert jegliche Oxidation im Pyrolysegefäß 12. Jede Art von Oxidation würde zu einem verringerten chemischen Heizwert des im Pyrolyseverfahren erzeugten Gases führen und möglicherweise ein Erweichen und eine Agglomeration der inerten

jQ Aschepartikel im Wirbelbett 16 verursachen. Das heiße Fluidgas 14 wird durch Regulierung des unter Druck stehenden Oxidatxonsmittelstroraes 34 in nicht-oxidierendera Zustand gehalten, um die Verbrennungszone 38 unter substöchiometrischen Bedingungen zu halten. Die genaue Stöchiometrie, die stets unter 1,00 liegt, wird ebenfalls durch die jeweilige Art des Verfahrens und Beschickungsbrennstoffes bestimmt. Die Abtrennung des Rohgases 24 wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich, beispielsweise durch einen Schieber 44 geregelt.

Der nicht wieder in den Kreislauf eingeführte übrige Rohgasanteil 30 wird zu einem Kondensator 46 geleitet, der die Temperatur dieses Produktteils 30 auf die Temperatur unterhalb der Alkalikondensationstemperatur, nämlich ca. 593°C, erniedrigt. Das Abkühlen des Gases erfolgt an Kondensationsmitteln 48, so daß Alkaliverbindungen und bestimmte im Produktgasstrom 30 enthaltene Teere und öle abgeschieden werden. Das Kondensationsprodukt 50 wird im Kondensationsgefäß 46 gesammelt und dem Gasstrom entzogen.

Das alkalifreie Gas 52 wird dann gegebenenfalls durch einen Wiedererhitzer 54 geleitet, der die Gastemperatur leicht anhebt, bevor es in die Endvorrichtung 56 bzw. Endstufe zum Entfernen von Feststoffbestandteilen gelang-t.

Dieser leichte Temperaturanstieg dient zur nochmaligen Verflüchtigung aller im abgekühlten Gas 52 noch enthaltener Kondensationsprodukte und verringert so die Verstopfungsgefahr in der Vorrichtung 56.

Obwohl die abschließende Entfernung der Feststoffpartikel durch eine Anzahl von Kollektoren durchgeführt werden kann, ist ein trocken arbeitendes System wie der dargestellte Sackkollektor 56 ("baghouse") oder ein elektrostatisches Ausfällsystem ( nicht dargestellt ) bevorzugt. Die abgeschiedenenTeilchen 60 werden unterhalb des Sackkollektors gesammelt und zur Beseitigung oder E-nergierückgewinnung zurückgeleitet. Das reine, alkalifreie Produktgas 58 ist nun zur Verwendung in der Verbrennungsvorrichtung einer Hochtemperatur-Gasturbine oder für jede andere Anwendung, die ein absolut reines Gas erfordert, geeignet.

Das vorliegende Verfahren ist nur ein Teil eines Gesamtverbundkraftwerks. Daher erscheint es wichtig, Gesamtaufbau und -art solch einer Anlage kurz zu erörtern, um den Umfang des offenbarten Verfahrens voll beschreiben zu könnein. Weiterhin wird festgestellt, daß bei dem offenbarten P.yrolyseverfahren die Entfernung von Schwefel nicht erwähnt wurde. Diese wird im erfindungsgemäßen Verfahren auch nicht vorgenommen. Die Schwefelentfernung

QQ findet im restlichen Teil des nachbeschriebenen Verbundkraftwerks statt.

Wie im vorhergehenden Abschnitt beschrieben, wird im erfindungsgemäßen Pyrolyseverfahren ein reines, alkalifreies Gas zur Verwendung als Brennstoff in einer Hochtemperatur-

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Gasturbine hergestellt. Enthält der Brennstoff 10 eine

schwefelhaltige Verbindung, enthält das reine Gas 58 5

höchstwahrscheinlich Schwefelwasserstoff H„S. Nach der Verbrennung in der Gasturbinenbrennkammer (nicht dargestellt) liegt der Schwefelwasserstoff als Schwefeloxid wie S0₂oder SO₃VOr. Schwefelhaltige Verbindungen können auch im Wirbelbett 16, im Kondensat 50 der Alkali- oder KohlenwasserstoffVerbindungen oder in den Feststoffpartikeln 60 vorkommen.

Wie im die Hintergründe aufzeigenden Abschnitt erörtert,

wird erwartet, daß die im Pyrolysegefäß 12 zurückblei-15

bende feste Kohle entferntund in einer Wirbelbettver-

brennungseinreichung (nicht dargestellt) zur Erzeugung von Hochdruckdampf verbrannt wird. Eine derartige Wirbelbettverbrennungseinrichtung könnte auch leicht das Kondensat 50 der Alkaliverbindungen und die Teere oder Öle 20

aus dem Kondensationsvorgang 46, das aus dem Wirbelbett 16 abgeführte Material 62 und alle aus dem Produktgas 30 abgetrennten Feststoffpartikel 60 verarbeiten. Führt man diese Mengen unter Zugabe von Kalkstein oder einer anderen calciumhaltigen Verbindung in die Wirbelbett-Verbrennungseinrichtung ein, so wird der Restschwefel in diesen Verbindungen wirksam abgetrennt und in eine zur Beseitigung geeignete Form gebracht.

Was den Schwefel angeht, so sind die Schwefeloxide in

den Gasturbinenabgasen das einzige Reinigungsproblem.

Dieser Abgasstrom mit der typischen Temperatur von ca. 816 C und einem erheblichen Anteil an freiem Sauerstoff ist zur Verwendung als Fluidgas für die Wirbelbettbrenneinrichtung (nicht dargestellt) sehr gut geeignet. Wenn ^dv so verwendet, kann nicht nur Abfallwärme aus dem Gas-

turbinenabgasstrom innerhalb der Wirbelbettverbrennungseinrichtung und dem Dampfgenerator gewonnen werden, es wird auch der in dem Gasturbinenabgasstrom enthaltene Schwefel von den calciumhaltigen Verbindungen in der Wirbelbettverbrennungseinrichtung absorbiert.

Das am Ende verbleibende Rauch- oder Abgas aus dem Gasturbinen-Verbundkraftwerk ist daher schwefelfrei und enthält weniger Sauerstoff als bei einem einfachen Abwärme-Rückgewinnungssystem einer Heizgasturbine üblich. Der Gesamteffekt ist die Rückgewinnung eines Teils des Gesamtanlagen~Wirkungsgrads, der bei Durchsatz nur eines Teils der chemischen Wärmeenergie des Beschickungsbrennstoffs durch die Hochtemperatur-Gasturbinen verlorengegangen war. Der aus der Wirbelbettverbrennungseinrichtung abgehende Materialfluß enthält hauptsächlich inerte Ascheverbindungen und Calcium-Schwefelverbindungen und ist für eine sichere Landaufschüttung oder andere erlaubte Beseitigungsarten geeignet. Die im Mengenanteil des Kondensationsprodukts 50 enthaltenen Teere und Öle werden von der Wirbelbettverbrennungseinrichtung vollständig aufgenommen. Das unter Druck stehende Oxidationsmittel 34 kann abhängig von den jeweiligen Aufbaubeschränkungen entweder Sauerstoff oder Luft enthalten.

Ferner wird darauf hingewiesen, daß das gesamte Pyrolyse- und Verbundverfahren vorzugsweise bei erhöhtem Druck stattfindet, um die Größe bzw· den Einfluß der verschiedenen Komponenten im Pyrolyse-Verbrennungs-Dampf-Erzeugungsverfahren zu reduzieren. Der Pyrolysekreislauf arbeitet vorzugsweise bei einem Druck, der leicht über dem des Einlaßdrucks der Gasturbinenverbrennungskammer liegt, d.h. im Bereich von 6 bis 30 aatm oder höher. Das Wir-

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belbettverbrermungs- und das Dampferzeugungsver-fahren wird vorzugsweise bei einem Druck durchgeführt, der leicht unterhalb des Gasturbinen-Abgasdruckes liegt, d.h. im Bereich von ca. 1 bis 5 aatm.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß das Hochtemperaturpyrolyseverfahren gemäß vorliegenderErfindung eine wirksame und effektive Methode zur Herstellung eines alkalifreien Treibgases für Hochtemperatur-Gasturbinen darstellt. Das Verfahren ist so ausgelegt, daß es in Verbindung mit einem Verbundkraftwerk arbeitet, wobei ein Wirbelbettdampferzeugungsverfahren oder ein dazu äquivalentes Verfahren angewandt wird. Die obigen Erläuterungen sollen die Erfindung nicht beschränken und alle anderen Verwendungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie Kombinationen umfassen. 20

- Leerseite -

Claims

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COMBUSTION ENGINEERING, INC.
C82125O/cgb

Patentansprüche

j Verfahren zur Herstellung eines reinen, alkalifreien Treibgases aus einem alkalihaltigen festen oder flüssigen Brennstoff, gekennzeichnet durch folgende Verfahrersschritte:

a) Entgasen, Verflüchtigen bzw. Vergasen des Brennstoffs in einem Gefäß durch Erhitzen des Brennstoffs auf 593 bis 982⁰C, wobei der Brennstoff durch Vermischung mit einem Hochtemperatur-Reduktionsgas erhitzt wird;

b) Abziehen jeglicher flüchtiger, beim Verflüchtigen entstandener Substanzen sowie des Reduktionsgases aus dem

IQ Gefäß als ein Rohgas;

c) Trennen des Rohgases in einen zurückzuführenden Teil und einen Produktteil;

d) Teilweises Verbrennen des zurückzuführenden Teils des Rohgases unter substöchiometrischen Bedingungen zur Erzeugung des Hochtemperatur-Reduktionsgases zur Erwärmung des Brennstoffs im Verflüchtigungsschritt;

e) Abkühlen des Produktteils des Rohgases auf Temperaturen unterhalb der Kondensationstemperatur des Alkalianteils;

f) Entfernen des kondensierten Alkalianteils aus dem abgekühlten Produktteil;

und

g) Entfernen aller nicht gasförmigen Bestandteile im Produktteil im Anschluß an das Entfernen des kondensierten Alkalianteils, wobei das reine, alkalifreie Treibgas erhalten wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das Vermischen des Brennstoffs mit dem Hochtemperatur-5

Reduktionsgas beim Verflüchtigen in einem in dem Gefäß angeordneten Wirbel-bzw. Fluidbett erfolgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Teilverbrennung des zurückzuführenden Teils des 20

Rohgases folgende Verfahrensschritte aufweist:

a) Durchleiten eines Oxidationsmittels unter Druck durch eine Venturi-Düse zur Erzeugung einer Zone mit erniedrigtem Druck innerhalb des Düsenhalses und einer Zone erhöhten Drucks hinter der Venturi-Düse;

b) Einführen des zurückzuführenden Teils des Rohgases in die Zone erniedrigten Drucks innerhalb der Venturi-Düse, wobei sich der zurückzuführende Teil mit dem Oxidationsmittel vermischt, die Venturi-Düse verläßt und

in die nachfolgende Zone erhöhten Drucks eintritt; und

c) Weiterleiten des Gemisches aus Oxidationsmittel und zurückzuführendem Rohgasteil aus der Venturi-Düse in eine Verbrennungszone, in der das Oxidationsmittel und der zurückzuführende Rohgasteil vollständig chemisch

miteinander reagieren, wobei das Hochtemperatur- Reduktionsgas zur Erwärmung des Brennstoffs beim Verc flüchtigen gebildet wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Teilverbrennung des zurückzuführenden Rohgasteils die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

a) Durchleiten eines Oxidationsmittels unter Druck durch eine Venturi-Düse zur Erzeugung einer Zone erniedrigten Drucks innerhalb des Düsenhalses der

^p- Venturi-Düse und einer Zone erhöhten Drucks nach der Venturi-Düse;

b) Einführen des zurückzuführenden Rohgasteils in die Zone erniedrigtenDrucks innerhalb der Venturi-Düse, wobei sich der zurückzuführende Te'il mit dem Oxidationsmittel vermischt, die Venturi-Düse verläßt und in die nachfolgende Zone erhöhten Drucks eintritt; und

c) Weiterleiten des Gemisches aus Oxidationsmittel und zurückzuführendemRohgasteil aus der Venturi-Düse in eine Verbrennungszone, in der das Oxidationsmittel und der zurückzuführende Rohgasteil vollstängig chemisch miteinander reagieren, wobei das Hochtemperatur-Reduktionsgas zur Erwärmung des Brennstoffs beim Verflüchtigen gebildet wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Produktteil des Rohgases nach dem Entfernen des kondensierten Alkalianteils und vor dem Entfernen der restlichen nicht gasförmigen Komponenten im Produktteil erhitzt wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktteil des Rohgases nach dem Entfernen des

kondensierten Alkalianteils und vor dem Entfernen der

restlichen nicht gasförmigen Komponenten im Produkt-5

teil erhitzt wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines reinen, alkalifreien Treibgases aus einem festen oder flüssigen, Alkaliverbindungen aufweisenden Brennstoff, das in einer 10

Hochtemperatur-Gasturbine verwendet werden kann, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Verflüchtigen bzw. Vergasen des alkalihaltigen

Brennstoffs in einem Wirbelbett in Gegenwart eines 15

nicht-oxidierenden Hochtemperatur-Gases, wobei die Temperatur des Wirbelbettes zur Herstellung eines die Verflüchtigungsprodukte enthaltenden Rohgases über 593°C liegt;

b) Umsetzen eines Teils des beim Verflüchtigen er-20

zeugten Rohgases mit einer substöchiometrischen

Oxidationsgasmenge zur Herstellung des nicht-oxidierenden Gases hoher Temperatur für das Verflüchtigen, wobei diel Temperatur des Wirbelbettes mittels

der Einstellung der Fließgeschwindigkeit des zurückzuf üh-25

renden Teils und der Temperatur des erzeugten nichtoxidierenden Gases geregelt wird;

c) Abkühlen des restlichen Rohgasteils unterhalb der Kondensationstemperatur des Alkalianteils,

d) Entfernen aller kondensierten Alkaliverbindungen aus dem abgekühlten Gas;

und

e) Entfernen aller in dem abgekühlten Gas enthaltenen teilchenförmigen Substanzen, Teere und öle, wobei das reine, alkalifreie Treibgas erhalten wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verfahrensschritte bei einem absoluten Druck von mehr als 10 atm

_in durchgeführt werden.
9. Hochtemperaturpyrolyseverfahren zur Herstellung eines reinen, alkalifreien Treibgases aus Kohle, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet

ic. durch folgende Verfahrensschritte:

a) Erhitzen der Kohle in einem Gefäß auf eine Temperatur von 593 bis 982⁰C, wobei die Erhitzung in einer nicht-oxidierenden Umgebung durchgeführt wird; b)Abtrennen jeglicher , während des Erhitzens erhaltener gasförmiger Bestandteile in einen Produktteil und einen zurückzuführenden Teil;

c) Umsetzen des Produktteils mit einem Oxidationsmittel zur Freisetzung von Wärmeenergie für den Er.hitzungs-Vorgang;

d) Abkühlen des Produktteils auf eine Temperatur unterhalb des Kondensationspunktes darin enthaltener Alkaliverbindungen,

e) Abtrennen der kondensierten Alkaliverbindung von dem .abgekühlten Produktteil;

und

f) Abtrennen von festen oder flüssigen Restsubstanzen vom gasförmigen Produktteil.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß das Abtrennen von festen oder flüssigen Substanzen von dem gasförmigen Produktteil die folgenden Verfahrens-

t- schritte aufweist:
b

a) Durchleiten der im Erhitzungsvorgang erzeugten gasförmigen Substanzen durch eine Hochtemperatur-Gasreinigungsvorrichtung zum Entfernen eines beträcht-

. _n liehen Teils von eventuell im erzeugten Gas enthaltenen festen Substanzen;

b) Zurückführen der durch die Hochtemperatur-Gasreinigungseinrichtung entfernten festen Substanzen in das Erhitzungs-Gefäß und

£ c) Weiterleiten des Produktteils zu einer Stufe zum Entfernen von Partikeln nach Durchführung der Abscheidung von kondensierten Alkaliverbindungen, in der im wesentlichen alle noch verbliebenen festen oder flüssigen Substanzen im Produktteil entfernt werden.
11. Verfahren gem. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß es den folgenden Verfahrenschritt aufweist: Wiedererhit-zen des Produktteils nach Durchführung der Abtrennung der kondensierten Alkaliverbindungen und _oc vor Eintritt in die Stufe, in der die verbliebenen Partikel entfernt werden, zur Wiederverflüchtigung von im Produktteil enthaltener flüssiger Verbindungen.
12. Verfahren gem. Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verfahrensschritte bei einem absoluten Druck von mehr als 10 atm durchgeführt werden.