DE69816033T2 - Device and method for gasifying wood - Google Patents

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Abstract

A device and method for the gasification of wood, according to which, inside a reactor (22) housed within an inner casing (4) with vertical axis (2a) and equipped with an oxidation zone (7) located near the base (6) of an outer container (2) containing said inner casing (4), at which a plurality of fluid conveyor elements (8, 8'), supplied with air from an external source (21) and positioned above a zone (9) for the discharge of the gas produced by the reactor (22), are oriented in such a way as to create, in the oxidation zone (7), a gaseous flow (8g) containing the gas, rotating about the longitudinal axis (2a) and moving forwards towards the discharge zone (9), which comprises a diaphragm (13) across the longitudinal axis (2a) and having a discharge hole (14); the diaphragm (13), together with the vertical walls of a lower section (4b) of the inner casing (4), constitutes a transit duct in which the gaseous flow (8g) is intercepted and suddenly diverted towards the discharge hole (14), causing the release of solid particles, which accumulate on the diaphragm (13) and on the inner walls of the lower section (4b), providing them with heat insulation and protecting them from any direct contact with the following gaseous flow (8g). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Vergasung von Holz, die allgemein in den Bereich der Technologie von Vorrichtungen gehört, mit Hilfe welcher ein fester Brennstoff, in diesem Falle eine aus Holz bestehende Biomasse, nur teilweise oxidiert wird, um ein brennbares Gas zu erhalten.The present invention relates refer to a device for gasification of wood, the general belongs in the field of technology of devices with Help which is a solid fuel, in this case one made of wood existing biomass, is only partially oxidized to a combustible To get gas.

Bei der Forschung nach erneuerungsfähigen Energiequellen ist die Vergasung von Holz eine der interessantesten, wenn man die in den Industriegesellschaften verfügbaren Mengen von Abfallholz berücksichtigt, sowie die Tatsache, dass wenigstens 50% dieses Abfallholzes einfach durch Verbrennen verloren geht oder auch durch Verstreuen auf dem Boden, wobei dauerhafte Schäden für die Umwelt entstehen.When researching renewable energy sources the gasification of wood is one of the most interesting when you look at the quantities of waste wood available in industrial societies considered, as well as the fact that at least 50% of this waste wood is simple lost by burning or scattered on the floor, being permanent damage for the Environment arise.

Wie oben erwähnt, ist die Vergasung einer Holz-Biomasse ein thermochemisches Verfahren, basierend auf der teilweisen Oxidation von pflanzlichem Kohlenstoff und dem Zerfall der Produkte, die sich aus der thermischen Spaltung der Biomasse ergeben, einschliesslich der Spaltung des durch die Biomasse aufgenommenen Wassers und des der Entstehung. Auf diese Reaktion folgt die Reduzierung des Kohlendioxids auf einem Bett von glühendem reinen Kohlenstoff, automatisch erzeugt durch die vorherige Reaktion.As mentioned above, gasification is a wood biomass a thermochemical process based on partial oxidation of vegetable carbon and the decay of the products that are resulting from the thermal decomposition of the biomass, including the splitting of the water absorbed by the biomass and the the emergence. This reaction is followed by a reduction in carbon dioxide on a bed of glowing pure carbon, generated automatically by the previous reaction.

Die oben erwähnten Reaktionen erfolgen unter Bedingungen des thermischen Gleichgewichts, mit einer Entwicklung von Hitze, die ausreichend ist, um dem thermochemischen Prozess das Zuführen eigener Energie zu erlauben, ohne die Hilfe von äusseren Energiequellen. Die Reihe von Reaktionen, durch welche die Biomasse zu einfachen Elementen der Holzsäurederivate zerfällt, ist die typische der Holzchemie, obwohl die Menge sich je nach dem Typ und der Eigenschaften der vergasten Biomasse verändert.The reactions mentioned above take place at Thermal equilibrium conditions, with a development of heat that is sufficient to help the thermochemical process feeding your own Allow energy without the help of external energy sources. The Series of reactions by which the biomass becomes simple elements of the Wood acid derivatives decays, is the typical of wood chemistry, although the amount varies depending on the Type and properties of the gasified biomass changed.

Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Vorrichtung enthält insbesondere einen Reaktor, in welchem der oben erwähnte Vergasungsprozess, der zusammengefasst das Trocknen, den thermische Zerfall, das Karbonisieren und die Vergasung der festen Holz-Biomasse vorsieht, nach einem allgemein als „Imbert-Prozess" bekannten Verfahren durchgeführt wird. Diese Art von Verfahren sieht die Verwendung einer vertikalen Vergasungsvorrichtung vor, in welcher das Holz, der Vorrichtung kontinuierlich von oben her zugeführt, sich allmählich zum Boden hin bewegt, wobei es der genannten Vergasung mit Gleichströmung unterzogen wird; das heisst in welcher die gasförmige Strömung der Reaktionsprodukte, des Wasserdampfes, des Brennstoffes und schliesslich der Verbrennungsluft alle der Richtung von oben nach unten folgen.The subject of the present The device forming the invention contains in particular a reactor, in which the above mentioned Gasification process, which summarizes the drying, the thermal Decay, carbonization and gasification of solid wood biomass provides for a process commonly known as the "Imbert process" carried out becomes. This type of procedure involves the use of a vertical one Gasification device in front, in which the wood, the device continuously fed from above, is gradually becoming Moves the floor, undergoing the above-mentioned gasification with co-current becomes; that is, in which the gaseous flow of the reaction products, of water vapor, fuel and finally the combustion air all follow the direction from top to bottom.

Die Vorrichtung ist vom Typ enthaltend vertikale äussere Wände, einen Kopf und eine Basis, welche zusammen einen langen Behälter mit einer vertikalen Längsachse bilden; einen Heizbereich im Inneren des Behälters dicht an der Basis, wobei dieser Bereich von den unteren Abschnitten der Wände des genannten Behälters umgeben ist; eine Anzahl von Fördermitteln der Verbrennungsluft, angeordnet in dem Oxidationsbereich und in Strömungsverbindung mit einer äusseren Luftquelle stehend, so dass die Luft von der Luftquelle in den Oxidationsbereich geleitet werden kann; einen Auslassbereich für das durch den Reaktor erzeugte Gas, normalerweise Hals genannt, der unterhalb der Förderelemente angeordnet ist und eine Bohrung hat, welche das Auslassen des Gases nach ausserhalb des Behälters erlaubt.The device is of the type containing vertical exterior Walls, a head and a base, which together have a long container a vertical longitudinal axis form; a heating area inside the container close to the base, wherein this area is surrounded by the lower portions of the walls of said container is; a number of grants the combustion air, arranged in the oxidation area and in Flow connection with an outer Air source standing, so that the air from the air source into the oxidation area can be directed; an outlet area for that generated by the reactor Gas, usually called the neck, is below the conveyor elements is arranged and has a bore which allows the discharge of the gas outside the container allowed.

Vergasungsvorrichtungen des oben erwähnten Typs sind bereits in den Dokumenten US 5 226 927 und EP 0693545 A1 beschrieben.Gasification devices of the type mentioned above are already in the documents US 5,226,927 and EP 0693545 A1 described.

Der Hauptnachteil solcher Vorrichtungen zur Vergasung von Holz ist der von dem Gas mitgeführte hohe Gehalt an Staub und Teer, weshalb stromabwärts des Reaktors teuere und nicht vollkommen wirkungsvolle Filteranlagen erforderlich sind, vorgesehen, um das Gas für die Verwendung in Verbrennungsmotoren geeignet zu machen. Der in dem Reaktor der Vergasungsvorrichtung erzeugte Teer steht in umgekehrtem Verhältnis zu den örtlichen Reaktionstemperaturen der Oxidationsreduzierung.The main disadvantage of such devices for gasification of wood is the high entrained by the gas Content of dust and tar, which is why it is expensive and downstream of the reactor not completely effective filter systems are required, provided the gas for to make it suitable for use in internal combustion engines. The in tar produced in the reactor of the gasification device is reversed relationship to the local Reaction temperatures of the oxidation reduction.

Bei herkömmlichen Imbert-Reaktoren sind insbesondere die Förderelemente der Verbrennungsluft auf solche Weise über die Wände des Reaktors verteilt, dass sie auf einer horizontalen Ebene liegen und alle so orientiert sind, dass sie die von jedem geförderte Luft genau auf einen zentralen Punkt des Heizbereiches richten.In conventional Imbert reactors, in particular the funding elements the combustion air distributed in such a way over the walls of the reactor, that they are on a horizontal plane and all so oriented are that they are funded by everyone Direct air towards a central point in the heating area.

Der Auslassbereich, auch Hals genannt, hat eine zweifache, stumpfkegelförmige Struktur, bei welcher die kleineren Flächen der beiden Stumpfkegel sich einander gegenüberliegen und an einem verengten mittleren Bereich miteinander verbunden sind, in welchem die Auslassbohrung oder der Hals angeordnet ist.The outlet area, also called the neck, has a double truncated cone Structure in which the smaller areas of the two truncated cones face each other and are connected to each other at a narrow middle area, in which the outlet bore or the neck is arranged.

Zurückzuführen auf die hohen Temperaturen des Gases (1000–1400°C), die hohe chemische Reaktivität des Gases und dessen starke Abriebwirkung, hervorgerufen durch die Geschwindigkeit und die grosse Menge von mitgeführtem Staub, sind die Düsen aus speziellen, hochlegierten Stählen hergestellt, welche rostfrei sind und hohen Temperaturen widerstehen.Attributed to the high temperatures of the Gases (1000-1400 ° C), the high chemical reactivity of the gas and its strong abrasion effect, caused by the Speed and the large amount of carried dust, the nozzles are off special, high-alloy steels manufactured which are rustproof and withstand high temperatures.

Aus diesen wichtigen Gründen ist die Betriebstemperatur des Reaktors während der Benutzung begrenzt, und zwar auf die höchste Temperatur, die von den Düsen und den Materialien, aus denen der Kern des Reaktors hergestellt ist, ausgehalten werden kann. Der Reaktorkern bildet daher ein kritisches Element bei der weiteren Erhöhung der allgemeinen Betriebstemperaturen des Reaktors und erfordert komplexe Konstruktionslösungen, die teuer in der Wartung sind, und ungeachtet der sorgfältigen Auswahl der Konstruktionsmaterialien unterliegt der Reaktor einer schnellen Verschlechterung seiner mechanischen Eigenschaften, weshalb ein notwendiges und häufiges Anhalten der Vergasungsanlage, in welcher der Reaktor installiert ist, erforderlich wird, sowie ein umfangreiches Austauschen von Reaktorteilen.For these important reasons, the operating temperature of the reactor during use is limited to the highest temperature that can be withstood by the nozzles and the materials from which the core of the reactor is made. The core of the reactor is therefore a critical element in further increasing the general operating temperatures of the reactor and requires complex design solutions that are expensive to maintain and, regardless of the careful choice of construction materials, is subject to Reactor of a rapid deterioration in its mechanical properties, which is why a necessary and frequent stopping of the gasification plant in which the reactor is installed is required, as well as an extensive replacement of reactor parts.

Zusätzlich zu der Notwendigkeit, die Betriebstemperaturen zurückzuhalten, wie oben erwähnt, ist eine ebenfalls kritische Frage die örtliche Ungleichmässigkeit der thermischen und dynamischen Konditionen des Durchlaufs der Strömungen in dem Reaktionsbereich: kalte Schichten und überhitzte Bereiche unterziehen die Wände des betreffenden Bereiches einer thermischen Belastung, wobei eine schnelle mechanische Verschlechterung bewirkt wird.In addition to the need withhold operating temperatures, as mentioned above, local unevenness is also a critical issue the thermal and dynamic conditions of the flow in the reaction area: subject cold layers and overheated areas the walls the relevant area of a thermal load, a rapid mechanical deterioration is caused.

Ebenfalls sind aus den Dokumenten CH-A-227948, US-A-4459136, FR-A-901589 und NL-A-8900939 Vorrichtungen zur Vergasung von Holz bekannt.Also from documents CH-A-227948, US-A-4459136, FR-A-901589 and NL-A-8900939 devices for gasifying wood.

Im Detail zeigen die beiden Dokumente CH-A-227948 und US-A-4459136 eine Vorrichtung zum Trocknen, Zersetzen und auch zur Vergasung von Holz, enthaltend einen äusseren Behälter, ein inneres Gehäuse mit einem oberen zylindrischen Abschnitt und einen Reaktorbereich, der einen Oxidationsbereich und einen Auslassbereich aufweist. Der Auslassbereich enthält ein Diaphragma, eine Auslassbohrung, durch welche die gasförmige Strömung geht, und eine Anzahl von Förderelementen des Fluids zum Zuführen eines Luftstromes. Ein Teil der festen Partikel verbleibt an dem Diaphragma, während die gasförmige Strömung einige feste Partikel mit durch die Auslassbohrung bringt.The two documents show CH-A-227948 in detail and US-A-4459136 an apparatus for drying, decomposing and also for gasification of wood, containing an outer container, an inner housing with an upper cylindrical section and a reactor area which has an oxidation region and an outlet region. The outlet area contains a diaphragm, an outlet hole through which the gaseous flow passes, and a number of conveyor elements of the fluid to be fed of an air flow. Some of the solid particles remain on the Diaphragm while the gaseous flow brings some solid particles through the outlet hole.

Das Dokument FR-A-901589 zeigt eine Vorrichtung des oben beschriebenen Typs, zeigt jedoch kein Diaphragma zum Zurückhalten der festen Partikel und die Förderelemente des Fluids.Document FR-A-901589 shows one Device of the type described above, but shows no diaphragm to hold back of the solid particles and the conveying elements of the fluid.

Betreffend das Dokument NL-A-8900939, wird eine Vorrichtung zum Trocknen, zum Zersetzen und auch zur Vergasung von Holz gezeigt, enthaltend einen äusseren Behälter, ein inneres Gehäuse mit einem oberen zylindrischen Abschnitt und einen Reaktorbereich, der einen Oxidationsbereich und einen Auslassbereich aufweist. Der Auslassbereich enthält eine Auslassbohrung, durch welche die gasförmige Strömung geht, und eine Anzahl von Förderelementen des Fluids, um einen Luftstrom zuzuführen, gerichtet in den oberen Abschnitt des Oxidationsbereiches. Es muss bemerkt werden, dass bei der Vorrichtung nach diesem Dokument die festen Partikel zusammen mit der gasförmigen Strömung durch die Auslassbohrung fallen und auf der Oberfläche des Bodens des äusseren Behälters liegen bleiben.Regarding document NL-A-8900939, a device for drying, decomposing and also for gasification shown by wood, containing an outer container, with an inner housing an upper cylindrical section and a reactor area which has an oxidation region and an outlet region. The outlet area contains one Outlet bore through which the gaseous flow passes and a number of conveyor elements of the fluid to supply an air stream directed into the upper one Section of the oxidation area. It should be noted that in the device according to this document the solid particles together with the gaseous flow fall through the outlet hole and onto the surface of the floor of the outside container to lie down.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden, und zwar durch Herstellung von Vergasungsvorrichtungen, in welchen die entsprechenden Reaktoren in der Lage sind, ohne Nachteile bei Betriebstemperaturen zu arbeiten, die höher sind als jene, die heute erreicht werden können, und dabei im wesentlichen gleichbleibend auf eine Weise, die bei den herkömmlichen Anlagen unmöglich war.Purpose of the present invention is the one mentioned above To avoid disadvantages, namely by manufacturing gasification devices, in which the corresponding reactors are capable, without disadvantages to work at operating temperatures that are higher than those today can be achieved while remaining essentially the same in a way that at the conventional Attachments impossible was.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist dieser Zweck erreicht durch eine Vergasungsvorrichtung, enthaltend einen Reaktor, in welchem die Förderelemente des Fluids oder die Düsen der Verbrennungsluft auf solche Weise ausgerichtet sind, dass ein Luftstrom in den Oxidationsbereich gesendet wird, wobei der genannte Luftstrom den in dem Reaktor erzeugten gasförmigen Mischungen und den Reagenzien eine Drehbewegung um die Längsachse der Vergasungsvorrichtung aufzwingt, und zwar zusätzlich zu der herkömmlichen Vorwärtsbewegung in Richtung des Auslassbereiches oder Halses und gerichtet parallel zu der genannten Längsachse. Der Reaktionsbereich des Reaktors enthält ebenfalls ein Diaphragma, das in Querrichtung von den Reaktorwänden gehalten ist, wobei das genannte Diaphragma eine Auslassbohrung hat.In accordance with the present Invention this purpose is achieved by a gasification device, containing a reactor in which the conveying elements of the fluid or the nozzles of the Combustion air is oriented in such a way that an air flow is sent into the oxidation area, said air flow the gaseous mixtures produced in the reactor and the reagents a rotational movement about the longitudinal axis the gasifier imposes, in addition to the conventional forward movement towards the outlet area or neck and directed parallel to the named longitudinal axis. The reaction area of the reactor also contains a diaphragm, which is held transversely by the reactor walls, said Diaphragm has an outlet hole.

Zusammen mit den angrenzenden Reaktorwänden grenzt das Diaphragma eine Leitung mit einem Durchlassquerschnitt ein, dessen Weite sich plötzlich verändert, wobei eine Situation geschaffen wird, in welcher die Dynamik der durchströmenden Gase ähnlich der Wirkung eines Zyklons ist. Das durch den aus den Förderelementen ausgesandten Luftstrom mitgezogene Gas bewegt sich vorwärts, wobei es sich um die Längsachse dreht, und wird in dem Moment, in welchem es durch das Diaphragma abgefangen und gezwungen ist, durch die Auslassbohrung oder den Hals mit kleinerem Durchmesser zu strömen, einer starken Beschleunigung unterzogen, welche die von ihm mitgeführten festen Partikel abtrennt und bewirkt, dass sie sich an den vertikalen Wänden des Reaktors und auf der Oberfläche des Diaphragmas absetzen. Die festen Partikel setzen sich trichterförmig ab und bedecken die Wände des Diaphragmas und den Verbindungsbereich zwischen dem Diaphragma und den Innenwänden des Reaktors mit einem hitzefesten Material bis zu den Düsen.Bounded together with the adjacent reactor walls the diaphragm enters a line with a passage cross section, whose vastness suddenly changes changed creating a situation in which the dynamics of the flowing gases similar to the Effect of a cyclone is. That from the funding elements emitted air flow entrained gas moves forward, whereby it is about the longitudinal axis rotates and is intercepted the moment it is caught by the diaphragm and is forced through the outlet bore or neck with a smaller one Diameter to flow subjected to a strong acceleration, which the fixed carried by him Particles separates and causes them to adhere to the vertical walls of the Reactor and on the surface of the diaphragm. The solid particles settle in a funnel shape and cover the walls of the diaphragm and the connection area between the diaphragm and the inner walls of the reactor with a refractory material to the nozzles.

Die aus Asche bestehende bedeckende Schicht, deren Oberfläche in einem Zustand einer geschmolzenen Paste ist, setzt sich ab, tropft und erneuert sich kontinuierlich während des turbulenten Vergasungsverfahrens und schützt somit die metallenen Wände des Reaktors vor Hitze und, zusammenhanglos, vor mechanischer Belastung.The layer of ash covering their surface is in a molten paste state, settles, drips and renews itself continuously during the turbulent gasification process and protects hence the metal walls of the reactor from heat and, incoherently, from mechanical stress.

Die Vergasungsvorrichtung ist ebenfalls mit Wärmeaustauschern mit Rippen versehen, welche, angebracht an der äusseren Wand des inneren Gehäuses oder Behälters, eine teilweise Wiedergewinnung der durch das austretende Gas mitgeführten Heizenergie und das Beibehalten von deren Temperatur erlauben, wobei das Energiegleichgewicht der Vergasungsreaktion verbessert wird durch Erhöhung der allgemeinen Behältertemperaturen, Erhöhung der Temperaturen der Oxidationsreduzierung und des Trocknen des Holzes, das ausserhalb der Vergasungsvorrichtung nicht vorbehandelt werden muss.The gasification device is also with heat exchangers provided with ribs, which, attached to the outer wall of the inner housing or container a partial recovery of the heating energy carried by the escaping gas and allow maintaining their temperature while maintaining the energy balance the gasification reaction is improved by increasing the general tank temperatures, Increasing the Temperatures of oxidation reduction and drying of the wood, that are not pretreated outside the gasification device got to.

Der obere Teil der Vergasungsvorrichtung ist mit einem Dampfkondensierer versehen, welcher es ermöglicht, alle übermässige Feuchtigkeit in der rohen Holz-Biomasse zu kondensieren und abzuziehen.The top of the gasifier is equipped with a steam condenser, which makes it possible to condense and remove any excess moisture in the raw wood biomass.

Die Erhöhung der Betriebstemperaturen und die Reduzierung des Risikos von kalten Schichten in den reagierenden Gasen erlaubt den maximalen Zerfall der schweren Ketten, die aus Teer und Holzsäureölen entstehen, in leichte, flüchtige Ketten, enthaltend Bruchteile von gasförmigem Kohlenwasserstoff, und in einfache Elemente aus Kohlenstoff und Wasserstoff.The increase in operating temperatures and reducing the risk of cold layers in the reacting Gases allow the maximum disintegration of the heavy chains that come from Tar and wood acid oils are formed in light, volatile Chains containing fractions of gaseous hydrocarbon, and into simple elements made of carbon and hydrogen.

Die daraus sich ergebende Sauberkeit und Stabilität des durch diesen Reaktor erzeugten Gases ist von direkter Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit beim Bau der Anlage, wobei es möglich ist, den Umfang und die Kosten der komplizierten und wenig leistungsfähigen Geräte zur Reinigung, die herkömmlicherweise stromaufwärts der Motoren angeordnet sind, welche das Holzgas verwenden, auf ein Minimum zu reduzieren.The resulting cleanliness and stability of the gas generated by this reactor is of direct importance for the Economic efficiency in the construction of the plant, whereby it is possible the scope and cost of complicated and inefficient cleaning equipment, the traditional upstream of the engines that use the wood gas are arranged on a Reduce minimum.

In Übereinstimmung mit den oben erwähnten Zwecken sieht die vorliegende Erfindung auch ein Vergasungsverfahren vor, verbessert durch die Vorrichtung, die mit dem Reaktor nach der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.In accordance with the above purposes mentioned the present invention also provides a gasification process, improved by the device provided with the reactor according to the present invention Is provided.

Die technischen Eigenschaften der Erfindung in Übereinstimmung mit den oben erwähnten Zwecken sind in den untenstehenden Ansprüchen beschrieben, und deren Vorteile gehen deutlich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung hervor, und zwar unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen, welche vorgezogene Ausführungen der Erfindung zeigen, und von denenThe technical characteristics of the Invention in Accord with the purposes mentioned above are described in the claims below, and their benefits are clear from the detailed below Description, with the help of the accompanying drawings, which preferred versions of the Show invention, and of which

1 eine Gesamtansicht einer nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Vergasungsvorrichtung zeigt; 1 Figure 3 shows an overall view of a gasification device made in accordance with the present invention;

2 ist ein Querschnitt des in 1 gezeigten Reaktors nach einer Ebene II-II; 2 is a cross section of the in 1 reactor shown according to a level II-II;

3 ist ein Querschnitt des in 1 gezeigten Reaktors nach einer Ebene III-III; 3 is a cross section of the in 1 reactor shown according to a level III-III;

4 ist ein vergrösserter Querschnitt eines ersten Details des in 1 gezeigten Reaktors; 4 is an enlarged cross section of a first detail of the in 1 reactor shown;

5 und 6 sind jeweils eine vergrösserte Ansicht in der Erhebung und eine vergrösserte Planansicht von oben eines zweiten Details des in 1 gezeigten Reaktors; 5 and 6 are respectively an enlarged view in the survey and an enlarged plan view from above of a second detail of the in 1 reactor shown;

7 und 8 sind jeweils zwei Querschnitte eines dritten Details des Reaktors, dargestellt nach den Ebenen VII-VII und VIII-VIII; 7 and 8th are two cross sections of a third detail of the reactor, shown according to levels VII-VII and VIII-VIII;

9 ist eine teilweise Ansicht des Reaktors, welche schematisch einen typischen Betriebszustand des Reaktors zeigt. 9 Fig. 3 is a partial view of the reactor schematically showing a typical operating condition of the reactor.

Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen zeigt die 1 eine Vergasungsvorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet ist, vorgesehen zur Erzeugung von brennbarem Gas aus einer Holz-Biomasse mit Hilfe eines thermochemischen Verfahrens, das auf der teilweisen Oxidation von pflanzlichem Kohlenstoff und dem thermischen Zerfall von Holzsäurekomponenten basiert, die sich aus der thermischen Spaltung der Biomasse ergeben, auch betreffend die Spaltung des durch die ursprüngliche Biomasse aufgenommenen Wassers und des der Entstehung. Die oben erwähnte thermochemische Behandlung wird ausgeführt durch die Vorrichtung 1 nach dem „IMBERT"-Verfahren mit Gleichströmung, weshalb die Vorrichtung 1 einen langen, zylindrischen, im wesentlichen vertikalen äusseren Behälter 2 mit einer vertikalen Aussenwand 3, einem Kopf 5 und einer Basis 6 enthält, die alle miteinander verbunden sind.Referring to the accompanying drawings, the 1 a gasification device, which is designated in its entirety by 1, is provided for the production of combustible gas from a wood biomass by means of a thermochemical process based on the partial oxidation of vegetable carbon and the thermal decomposition of wood acid components resulting from the thermal Splitting of the biomass results, also with regard to the splitting of the water absorbed by the original biomass and that of the formation. The above-mentioned thermochemical treatment is carried out by the device 1 after the "IMBERT" method with direct flow, which is why the device 1 a long, cylindrical, essentially vertical outer container 2 with a vertical outer wall 3 , a head 5 and a base 6 contains, which are all connected.

Der äussere Behälter 2 enthält ein rohrförmiges inneres Gehäuse 4. Das innere Gehäuse 4 ist in dem äusseren Behälter 2 mit einem Abstand montiert, der dazu dient, einen Zwischenraum 17 zwischen diesen zu beschreiben, und sie sind axial zueinander entlang einer gemeinsamen vertikalen Längsachse 2a positioniert.The outer container 2 contains a tubular inner housing 4 , The inner case 4 is in the outer container 2 mounted at a distance that serves a space 17 between them to be described and they are axially mutually along a common vertical longitudinal axis 2a positioned.

Der äussere Behälter 2 ist grundsätzlich zylindrisch. Das innere Gehäuse 4 ist aus rostfreiem Stahl, widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen und die chemische Wirkung der Prozessgase, und es hat zwei zylindrische Endabschnitte 4a und 4b mit unterschiedlichen Durchmessern, die durch einen dazwischen liegenden, stumpfkegelförmigen Abschnitt oder Trichter 4c miteinander verbunden sind, welcher den oberen zylindrischen Abschnitt 4a mit dem grösseren Durchmesser an den unteren zylindrischen Abschnitt 4b mit dem kleineren Durchmesser anschliesst.The outer container 2 is basically cylindrical. The inner case 4 is made of stainless steel, resistant to high temperatures and the chemical effects of the process gases, and it has two cylindrical end sections 4a and 4b with different diameters, through an intermediate, frustoconical section or funnel 4c connected to each other, which is the upper cylindrical portion 4a with the larger diameter at the lower cylindrical section 4b with the smaller diameter.

In der Nähe der Basis 6 enthält das innere Gehäuse 4 einen Oxidationsbereich 7 für die Biomasse, und zwar an dem unteren zylindrischen Abschnitt 4b des Gehäuses 4 und versehen mit einer Anzahl von Förderelementen des Fluids oder Düsen 8, sowie einen Bereich 9 zum Auslassen des Gases nach ausserhalb des Gehäuses 4.Near the base 6 contains the inner case 4 an oxidation range 7 for the biomass on the lower cylindrical section 4b of the housing 4 and provided with a number of delivery elements of the fluid or nozzles 8th , as well as an area 9 to release the gas outside the housing 4 ,

Die Förderelemente 8 (2) enthalten einen Satz Düsen, welche: über die Wand des unteren zylindrischen Abschnittes 4b verteilt sind; koplanar zueinander und auf einer grundsätzlich horizontalen Ebene angeordnet sind; und mit einer ringförmigen Kammer 10 verbunden sind, welche den unteren zylindrischen Abschnitt 4b des Gehäuses 4 umgibt. Die ringförmige Kammer 10 ist durch einen Verbinder 11 an eine äussere Luftquelle 21 angeschlossen (in den Abbildungen schematisch gezeigt), so dass die Luft von der Quelle 21 durch die Düsen 8 in den Oxidationsbereich 7 geleitet wird.The funding elements 8th ( 2 ) contain a set of nozzles which: over the wall of the lower cylindrical section 4b are distributed; are coplanar with each other and arranged on a generally horizontal plane; and with an annular chamber 10 which are connected to the lower cylindrical section 4b of the housing 4 surrounds. The annular chamber 10 is through a connector 11 to an external air source 21 connected (shown schematically in the figures) so that the air from the source 21 through the nozzles 8th in the oxidation range 7 is directed.

Die den unteren zylindrischen Abschnitt 4b, die ringförmige Kammer 10 und die Düsen 8 enthaltende Einheit bildet den sogenannten Reaktor 22.The lower cylindrical section 4b , the annular chamber 10 and the nozzles 8th containing unit forms the so-called reactor 22 ,

Die Förderelemente 8 sind auf solche Weise zur Wand des unteren zylindrischen Abschnittes 4b hin orientiert, dass sie jeweils den von einem jeden desselben geförderten Luftstrom 8f tangential zu einem horizontalen Kreisumfang 12 richten, zentriert auf die Längsachse 2a (s. auch 7).The funding elements 8th are in such a way to the wall of the lower cylindrical portion 4b oriented that they each the air flow promoted by each of them 8f tangent to a horizontal circumference 12 align, centered on the longitudinal axis 2a (see also 7 ).

Der Auslassbereich 9, der unterhalb der Förderelemente 8 angeordnet ist, enthält ein flaches, ringförmiges Diaphragma 13, durch dessen Mitte eine zylindrische Auslassbohrung 14 verläuft (4). Das Diaphragma 13 wird quer von dem unteren zylindrischen Abschnitt 4b des Inneren Gehäuses 4 und ungefähr auf der Hälfte nach unten durch einen kreisförmigen Ring 15 gehalten (5 und 6), welcher das Diaphragma 13 mit der Wand des unteren zylindrischen Abschnittes 4b verbindet.The outlet area 9 who below the För the elements 8th is arranged, contains a flat, annular diaphragm 13 , through the middle of which there is a cylindrical outlet bore 14 runs ( 4 ). The diaphragm 13 becomes transverse to the lower cylindrical section 4b of the inner casing 4 and about halfway down through a circular ring 15 held ( 5 and 6 ), which is the diaphragm 13 with the wall of the lower cylindrical section 4b combines.

Zurückzuführen auf die Orientierung der Förderelemente 8, verleiht der in den Oxidationsbereich 7 eingeleitete Strom von Verbrennungsluft 8f der gasförmigen Strömung 8g, in welcher die bei dem Vergasungsprozess erzeugten Gase und festen Partikel mitfliessen, eine Umdrehung um die Längsachse 2a.Attributed to the orientation of the funding elements 8th , gives the in the oxidation range 7 initiated flow of combustion air 8f the gaseous flow 8g , in which the gases and solid particles generated in the gasification process flow, one revolution around the longitudinal axis 2a ,

Da der Reaktor 22 vom Typ mit Gleichströmung ist, bewegt sich die gasförmige Strömung 8g, sobald sie sich dreht, gleichzeitig entlang der Längsachse 2a des unteren Zylinders 4b in Richtung des darunter liegenden Auslassbereiches 9. Durch die zylindrische Form des unteren Abschnittes 4b des inneren Gehäuses 4 und die Form und Position des Diaphragmas 13 im Inneren des genannten Abschnittes, bilden die obengenannten Elemente (das Diaphragma 13, der Ring 15 und die Wände des unteren zylindrischen Abschnittes 4b) zusammen eine Durchlaufleitung, deren Querschnitt plötzlich auf die Auslassbohrung 14 reduziert wird.Because the reactor 22 is of the co-current type, the gaseous flow moves 8g as soon as it turns, along the longitudinal axis at the same time 2a of the lower cylinder 4b towards the outlet area below 9 , Due to the cylindrical shape of the lower section 4b of the inner case 4 and the shape and position of the diaphragm 13 inside said section constitute the above elements (the diaphragm 13 , the ring 15 and the walls of the lower cylindrical section 4b ) together a flow line, the cross section of which suddenly reaches the outlet bore 14 is reduced.

Beim Vorlaufen entlang der Längsachse 2a wird die gasförmige Strömung 8g durch das Diaphragma 13 und den Ring 15 abgefangen und unterliegt einer Veränderung ihrer Strömungsdynamik, welche einen Strömungsstau in jenen Bereichen der Durchlaufleitung verursacht, die am dichtesten an dem Verbindungsbereich zwischen dem Diaphragma 13 und der Innenwand des Gehäuses 4 liegen.When advancing along the longitudinal axis 2a becomes the gaseous flow 8g through the diaphragm 13 and the ring 15 intercepted and is subject to a change in their flow dynamics, which causes a flow backlog in those areas of the flow line that are closest to the connection area between the diaphragm 13 and the inner wall of the housing 4 lie.

Die von der gasförmigen Strömung 8g mitgeführten festen Partikel werden somit auf dem Diaphragma 13, auf dem Ring 15 und an der Innenwand des unteren zylindrischen Abschnittes 4b des Reaktors 22 abgelagert, wobei sie diese allmählich mit einer Masse 16 von Partikeln (9) bedecken, die sich in kontrollierten, gleichmässigen Formen absetzt und ansammelt, welche in dem in den Abbildungen gezeigten Falle durch entgegengesetzt zueinander angeordnete Stumpfkegel dargestellt sind.That of the gaseous flow 8g entrained solid particles are thus on the diaphragm 13 , on the ring 15 and on the inner wall of the lower cylindrical portion 4b of the reactor 22 deposited it gradually with a mass 16 of particles ( 9 ) which settles and accumulates in controlled, uniform forms, which in the case shown in the figures are represented by opposing stump cones.

Die Massen 16 der an der vertikalen Innenwand des unteren zylindrischen Abschnittes 4b angesammelten Partikel bilden, wie oben gezeigt, eine Masse 16 von der Form eines Trichters von Partikeln in einem geschmolzenen, pastenförmigen Zustand an der Oberfläche, grundsätzlich enthaltend Asche und Kohlenstaub.The crowds 16 the one on the vertical inner wall of the lower cylindrical section 4b Accumulated particles form a mass, as shown above 16 in the form of a funnel of particles in a molten, pasty state on the surface, basically containing ash and coal dust.

Diese bilden eine Hitzeisolierung für das Diaphragma 13, den Ring 15 und die an diese angrenzenden Abschnitte der Innenwand des unteren zylindrischen Abschnittes 4b und verringern die Dispersion von Wärme nach ausserhalb des Gehäuses 4 in seinem heissesten Bereich, das heisst dem, der den Oxidationsbereich 7 des Reaktors 22 enthält. Ausserdem bewirken sie eine Reduzierung der aktuellen Wandtemperatur, die von den metallenen Oberflächen in dem Oxidationsbereich 7 erreicht wird, und hindern die heissen Gase am Abkühlen durch Berührung mit den metallenen Oberflächen der Wand des Ringes 15 und des Diaphragmas 13, ausgenommen natürlich der Abschnitt der Oberfläche, der sich auf die Auslassbohrung 14 bezieht.These form heat insulation for the diaphragm 13 , The ring 15 and the portions of the inner wall of the lower cylindrical portion adjacent thereto 4b and reduce the dispersion of heat outside the case 4 in its hottest area, that is to say that of the oxidation area 7 of the reactor 22 contains. In addition, they cause a reduction in the current wall temperature by the metal surfaces in the oxidation area 7 is reached, and prevent the hot gases from cooling by contact with the metal surfaces of the wall of the ring 15 and the diaphragm 13 , except, of course, the portion of the surface that is on the outlet bore 14 refers.

Der Gruppe Diaphragma 13, Ring 15 und Bohrung 9 folgt ein weiterer Teil des unteren zylindrischen Abschnittes 4b, welcher die Gase für längere Zeit in den Kontakt mit den Massen von Reduktionskohle zwingt, welche den Zwischenraum 17 füllen.The group diaphragm 13 , Ring 15 and drilling 9 another part of the lower cylindrical section follows 4b , which forces the gases into contact with the masses of reduction coal, which 17 to fill.

Es kann auch festgestellt werden, dass bei sich im Betrieb befindlichen Reaktor 22 die Massen 16 von Asche sich auch stromabwärts des Diaphragmas 13 bilden, und zwar infolge der plötzlichen Erweiterung des Querschnittes, auf welche die aus der Auslassbohrung 14 unterhalb des Diaphragma 13 austretende gasförmige Strömung trifft.It can also be established that the reactor is in operation 22 the crowds 16 of ashes also downstream of the diaphragm 13 form, due to the sudden widening of the cross-section to which those from the outlet bore 14 below the diaphragm 13 escaping gaseous flow hits.

Die Massen 16 von Asche, die sich unterhalb des Diaphragmas 13 angesammelt haben, bleiben während des kontinuierlichen Betriebes des Reaktors 22 ebenfalls fest in dieser Position.The crowds 16 of ashes that are below the diaphragm 13 accumulated remain during the continuous operation of the reactor 22 also firmly in this position.

Wenn die genannten Massen 16 in Richtung der Basis 6 des äusseren Behälters 2 gefallen sein sollten, zurückzuführen auf die Wirkung der Schwerkraft, wenn der Betrieb des Reaktors 22 unterbrochen war, so bilden sich nach dem Wiederanlauf des Reaktors 22 die Massen 16 nach einer kurzen Zeitspanne automatisch neu und führen weiter ihre abdeckende und isolierende Aufgabe aus.If the masses mentioned 16 towards the base 6 of the outer container 2 should have fallen due to the action of gravity when operating the reactor 22 was interrupted, so form after restarting the reactor 22 the crowds 16 after a short period of time automatically new and continue to perform their covering and insulating task.

Die technischen Eigenschaften des oben beschriebenen Reaktors 22 erlauben das Erreichen aller jener Vorteile, die zu einer Erhöhung und zu einer gleichmässigeren Verteilung der Betriebstemperaturen des Reaktors 22 führen.The technical characteristics of the reactor described above 22 allow the achievement of all those advantages which lead to an increase and a more even distribution of the operating temperatures of the reactor 22 to lead.

Die Erhöhung und die gleichmässige Verteilung der Temperaturen wird einerseits erlaubt durch eine erhöhte Widerstandsfähigkeit der Wände des unteren zylindrischen Abschnittes 4b und des Diaphragmas 13 gegen Hitze, und andererseits durch die geringere Dispersion von Hitze aus dem Oxidationsbereich 7 nach ausserhalb des Behälters 2.The increase and the uniform distribution of the temperatures is made possible on the one hand by an increased resistance of the walls of the lower cylindrical section 4b and the diaphragm 13 against heat, and on the other hand due to the lower dispersion of heat from the oxidation area 7 outside the container 2 ,

Was die Ausführungsform der Förderelemente 8 des Fluids betrifft, so bezieht sich die obige Beschreibung auf rohrförmige Düsen; es sind jedoch zahlreiche alternative Ausführungen mit gleichen Funktionen möglich. Eine mögliche alternative Ausführung, dargestellt nur durch ein Beispiel in den 7 und 8, zeigt, dass die Förderelemente 8 einfache Bohrungen 8 enthalten können, welche in dem gezeigten Beispiel rund sind, eingearbeitet in die Wand des unteren zylindrischen Abschnittes 4b des inneren Gehäuses 4 und orientiert auf solche Weise, dass sie nach α-Winkeln versetzt sind, dazu bestimmt, den Luftstrom 8f im Verhältnis zu der Längsachse 2a des Behälters 2 exzentrisch zu richten.As for the embodiment of the conveyor elements 8th of fluid, the description above relates to tubular nozzles; however, numerous alternative designs with the same functions are possible. A possible alternative embodiment, represented only by an example in the 7 and 8th , shows that the conveyor elements 8th simple holes 8th May contain, which are round in the example shown, worked into the wall of the lower cylindrical portion 4b of the inner case 4 and oriented in such a way that they are offset by α-angles, determined the air flow 8f in relation to the longitudinal axis 2a of the container 2 to be directed eccentrically.

Unter Bezugnahme auf die 1 kann gesehen werden, dass innerhalb des Zwischenraums 17 zwischen dem äusseren Behälter 2 und dem inneren Gehäuse 4, der äussere Behälter 2 in Höhe des oberen zylindrischen Abschnittes 4a mit einem Wärmeaustauscher 18 versehen ist, um wenigstens einen Teil der durch die aus dem inneren Gehäuse 4 ausströmenden Gase mitgeführten Hitze wiederzugewinnen.With reference to the 1 can be seen that within the gap 17 between the outer container 2 and the inner case 4 , the outer container 2 at the level of the upper cylindrical section 4a with a heat exchanger 18 is provided to at least a portion of the through from the inner housing 4 escaping escaping gases with heat.

Der Wärmeaustauscher 18 (s. auch 3) enthält eine Anzahl von flachen, rechteckigen Rippen 19, die vertikal zu dem innersten Gehäuse 4 der Vorrichtung 1 angebracht sind. Die Rippen 19 sind gleichmässig am äusseren Umfang des inneren Gehäuses 4 verteilt und ragen in den Zwischenraum 17 hinein, wobei sie sich radial in Richtung des äussersten Gehäuses 3 erstrecken. Die aus dem inneren Gehäuse 4 durch die Auslassbohrung 14 ausströmenden Gase steigen durch den Zwischenraum 17 von der Basis 6 aus nach oben zu dem Kopf 5. Sobald sie durch den Wärmeaustauscher 18 strömen, berühren die Gase die Rippen 19 und geben durch Abkühlung einen Teil ihrer Hitze ab, welche durch die Wand des oberen zylindrischen Abschnittes 4a auf die noch zu behandelnde Biomasse übertragen wird, die sich in der Zwischenzeit in dem inneren Gehäuse 4 nach unten bewegt, das heisst vom Kopf 5 bis zur Basis 6, wobei sie allmählich getrocknet und der Vorbehandlung des Karbonisierens unterzogen wird.The heat exchanger 18 (see also 3 ) contains a number of flat, rectangular ribs 19 that are vertical to the innermost housing 4 the device 1 are attached. Ribs 19 are even on the outer circumference of the inner housing 4 spread out and protrude into the space 17 into it radially towards the outermost housing 3 extend. The one from the inner case 4 through the outlet bore 14 escaping gases rise through the gap 17 from the base 6 from up to the head 5 , Once through the heat exchanger 18 flow, the gases touch the ribs 19 and give off part of their heat by cooling, which through the wall of the upper cylindrical section 4a is transferred to the biomass still to be treated, which is in the meantime in the inner housing 4 moved down, that is, from the head 5 to the base 6 , gradually drying it and subjecting it to carbonization pretreatment.

Der Wärmeaustauscher 18 erlaubt nicht nur die Wiedergewinnung der für das thermische Gleichgewicht des Verfahrens nützlichen Hitze, sondern erwärmt auch die Biomasse, die in dem oberen zylindrischen Abschnitt 4a des inneren Gehäuses 4 angesammelt ist, wobei sie deren Trocknung fördert, sowie das Bilden von Wasserdampf, der in die allgemeine Gleichströmung der behandelten Mischungen eintritt, und schliesslich eine vorteilhafte Reduzierung der Temperatur der aus dem Reaktor 22 ausströmenden Gase erlaubt.The heat exchanger 18 not only allows the heat useful for the thermal balance of the process to be recovered, but also heats the biomass contained in the upper cylindrical portion 4a of the inner case 4 is accumulated, which promotes their drying, and the formation of water vapor, which occurs in the general co-current of the treated mixtures, and finally an advantageous reduction in the temperature of the reactor 22 escaping gases allowed.

Der Kopf 5 der Vorrichtung 1 ist mit einem Dampfkondensierer 20 versehen, welcher eine regulierbare Trennung und Ausscheidung aller überschüssigen Feuchtigkeit aus der Biomasse erlaubt.The head 5 the device 1 is with a steam condenser 20 provided, which allows an adjustable separation and removal of all excess moisture from the biomass.

Im Betrieb sieht die Vorrichtung 1 das Einfüllen der zu behandelnden Holz-Biomasse durch den Kopf 5 in den oberen zylindrischen Abschnitt 4a vor. Die Biomasse bildet somit eine Säule aus geschichtetem Material, die sich allmählich entlang der Achse 2a des inneren Gehäuses 4 nach unten verschiebt und während dieser Bewegung im oberen Teil des oberen zylindrischen Abschnittes 4a getrocknet, im unteren Teil des zylindrischen Abschnittes 4a und der stumpfkegelförmigen Verbindung oder des Trichters 4c karbonisiert und schliesslich im unteren zylindrischen Abschnitt 4b des inneren Gehäuses 4 vergast wird. Während sich die Säule des Materials im Inneren des Gehäuses 4 nach unten bewegt, wird die Abmessung der Biomasse allmählich reduziert, so dass das aus dem unteren zylindrischen Abschnitt 4b austretende Produkt nur durch die Gase dargestellt ist, sowie durch die bei der teilweisen Verbrennung erzeugte Asche und durch die Fragmente reinen Kohlenstoffes von kleinerer Abmessung als die des Auslassbereiches 9 des Diaphragmas 13. Ein Teil der Asche lagert sich an der Basis 6 des äusseren Behälters 2 ab, von welcher sie dann unter Verwendung herkömmlicher und nicht gezeigter Mittel abgezogen wird.The device sees in operation 1 the filling of the wood biomass to be treated through the head 5 in the upper cylindrical section 4a in front. The biomass thus forms a column of layered material that gradually extends along the axis 2a of the inner case 4 moves down and during this movement in the upper part of the upper cylindrical section 4a dried, in the lower part of the cylindrical section 4a and the frustoconical connection or the funnel 4c carbonized and finally in the lower cylindrical section 4b of the inner case 4 is gassed. While the pillar of material is inside the case 4 Moving down, the dimension of the biomass is gradually reduced, so that from the lower cylindrical section 4b escaping product is represented only by the gases, as well as by the ashes generated during the partial combustion and by the fragments of pure carbon of smaller dimensions than that of the outlet area 9 of the diaphragm 13 , Part of the ashes is deposited at the base 6 of the outer container 2 from which it is then subtracted using conventional means not shown.

Die Asche, die in dem Gas suspendiert bleibt, wird mit Hilfe einer stromabwärts der Vorrichtung angeordneten Filterbatterie entfernt, ebenfalls nicht gezeigt, da diese nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. Schliesslich werden die aus der Filterbatterie austretenden Gase zur Verwendung weitergeleitet, zum Beispiel zum Speisen von Verbrennungsmotoren, die Generatoren antreiben.The ashes that remain suspended in the gas is using a downstream the filter battery arranged removed, also not shown since this is not part of the present invention. Finally the gases emerging from the filter battery are used forwarded, for example to feed internal combustion engines, drive the generators.

Die so ausgelegte Erfindung erlaubt vollkommen das Erreichen des Zweckes, auf wirtschaftliche Weise und mit geringeren Betriebskosten ein Gas zu erhalten, aus welchem Staub und Teer bis zu einem Grad entfernt sind, dass es geeignet ist für die konstruktiven Spezifikationen herkömmlicher Motoren zum Erzeugen elektrischer oder mechanischer Energie.The invention thus conceived allows completely accomplishing the purpose, in an economical way and to get a gas from which with lower operating costs Dust and tar are removed to a degree that it is suitable is for the constructive specifications of conventional engines for production electrical or mechanical energy.

Ausserdem ist die nach dem beschriebenen Verfahren arbeitende Vorrichtung mit dem entsprechenden Reaktor besser den chemisch-physikalischen Eigenschaften des Holzes anpassbar, und zwar durch eine grössere Flexibilität des Betriebes der Vergasungsvorrichtung.In addition, the method is described working device with the appropriate reactor better adaptable chemical-physical properties of the wood, namely by a larger one flexibility the operation of the gasification device.

Claims (7)

Vorrichtung zur Vergasung von Holz, enthaltend einen äusseren Behälter (2), ein inneres Gehäuse (4), beide mit vertikalen Längsachsen (2a), einen Kopf (5) und eine Basis (6), wobei das innere Gehäuse einen oberen zylindrischen Abschnitt (4a), einen Trichter (4c) und einen unteren Abschnitt (4b) aufweist; einen Oxidationsbereich (7), angeordnet im Inneren des unteren Abschnittes (4b) des inneren Gehäuses (4) dicht an der Basis (6); eine Anzahl von Förderelementen (8, 8') des Fluids, die an dem Oxidationsbereich (7) angeordnet sind, und die in Strömungsverbindung mit einer äusseren Luftquelle (21) stehen, so dass die Luft von der Luftquelle (21) her in den Oxidationsbereich (7) eingeleitet werden kann, wobei die Förderelemente (8, 8') des Fluids auf solche Weise orientiert sind, dass sie in den Oxidationsbereich (7) einen Luftstrom (8f) senden, welcher eine die erzeugten Gase enthaltende gasförmige Strömung (8g) erzeugt, wobei der genannte untere Bereich (4b) und der Oxidationsbereich einen Reaktor (22) bilden; einen Bereich (9) zum Auslassen des durch den Reaktor (22) produzierten Gases, welcher unterhalb der Förderelemente (8, 8') angeordnet ist und eine Bohrung (14) zum Auslassen des Gases nach ausserhalb des inneren Gehäuses (4) aufweist; wobei der Auslassbereich (9) ein Diaphragma (13) enthält, das an dem unteren Abschnitt (4b) des inneren Gehäuses (4) quer zu der Längsachse (2a) angebracht ist und die genannte Auslassbohrung (14) hat, wobei das Diaphragma (13) zusammen mit den Innenwänden des unteren Abschnitts (4b) eine Durchlaufleitung für die gasförmige Strömung (8g) eingrenzt, und zwar mit einem Querschnitt, der sich sprunghaft verändert, und in welcher die gasförmige Strömung (8g) durch das Diaphragma (13) abgefangen und zu der Auslassbohrung (14) abgeleitet wird, wobei das genannte Abfangen bewirkt, dass die gasförmige Strömung (8g) feste Partikel freigibt, die sich auf dem Diaphragma (13 ) und an den angrenzenden, vertikalen Innenwänden des genannten Abschnittes (4b) ansammeln, wo sie dann verbleiben und diese wenigstens teilweise gegen Hitze isolieren und vor dem direkten Kontakt mit dem folgenden gasförmigen Strom (8g) schützen, der durch die Durchlaufleitung und die Auslassbohrung (14) geht; wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Förderelemente Rohre (8) enthalten, orientiert tangential zu einem gemeinsamen Kreisumfang (12), um die gasförmige Strömung (8g) um die Längsachse (2a) zu drehen und gleichzeitig weiter vorwärts zu dem Auslassbereich (9) hin parallel zu der Längsachse (2a) zu bewegen.Device for gasifying wood, containing an outer container ( 2 ), an inner housing ( 4 ), both with vertical longitudinal axes ( 2a ), a head ( 5 ) and a base ( 6 ), the inner housing having an upper cylindrical portion ( 4a ), a funnel ( 4c ) and a lower section ( 4b ) having; an oxidation range ( 7 ), arranged inside the lower section ( 4b ) of the inner housing ( 4 ) close to the base ( 6 ); a number of conveyor elements ( 8th . 8th' ) of the fluid present at the oxidation area ( 7 ) are arranged, and which are in flow connection with an external air source ( 21 ) so that the air from the air source ( 21 ) into the oxidation area ( 7 ) can be initiated, the conveyor elements ( 8th . 8th' ) of the fluid are oriented in such a way that they are in the oxidation range ( 7 ) an air flow ( 8f ) which sends a gaseous flow containing the generated gases ( 8g ), the lower area ( 4b ) and the oxidation area a reactor ( 22 ) form; an area ( 9 ) to discharge the through the reactor ( 22 ) produced gas, which is below the conveyor elements ( 8th . 8th' ) is arranged and a bore ( 14 ) to release the gas outside the inner housing ( 4 ) having; where the outlet area ( 9 ) a diaphragm ( 13 ) that is at the bottom section ( 4b ) of the inner housing ( 4 ) transverse to the longitudinal axis ( 2a ) attached is brought and the named outlet bore ( 14 ), the diaphragm ( 13 ) together with the inner walls of the lower section ( 4b ) a flow line for the gaseous flow ( 8g ) with a cross-section that changes abruptly and in which the gaseous flow ( 8g ) through the diaphragm ( 13 ) intercepted and to the outlet bore ( 14 ) is derived, the said interception causing the gaseous flow ( 8g ) releases solid particles that build up on the diaphragm ( 13 ) and on the adjacent, vertical inner walls of the section mentioned ( 4b ) accumulate where they remain and at least partially insulate them from heat and before direct contact with the following gaseous stream ( 8g ) protected by the flow line and the outlet bore ( 14 ) goes; the device being characterized in that the conveying elements are pipes ( 8th ) included, oriented tangentially to a common circumference ( 12 ) to the gaseous flow ( 8g ) around the longitudinal axis ( 2a ) while continuing to move forward to the outlet area ( 9 ) parallel to the longitudinal axis ( 2a ) to move. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente Bohrungen (8') enthalten, die in die Wände des Abschnittes (4b) des inneren Gehäuses (4) eingearbeitet sind.Device according to claim 1 , characterized in that the conveyor elements bores ( 8th' ) included in the walls of the section ( 4b ) of the inner housing ( 4 ) are incorporated. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (8, 8') und der Kreisumfang (12) koplanar sind.Device according to claim 1, characterized in that the conveying elements ( 8th . 8th' ) and the circumference ( 12 ) are coplanar. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Abschnitt (4b) die Form eines zylindrischen Rohres hat und ein Diaphragma (13) enthält, getragen von einem flachen Ring (15), wobei letzterer quer zu der Längsachse (2a) von den Innenwänden des unteren Abschnittes (4b) des inneren Gehäuses (4) gehalten ist.Device according to claim 1, characterized in that the lower section ( 4b ) has the shape of a cylindrical tube and a diaphragm ( 13 ), carried by a flat ring ( 15 ), the latter transverse to the longitudinal axis ( 2a ) from the inner walls of the lower section ( 4b ) of the inner housing ( 4 ) is held. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse (4) und der äussere Behälter (2) koaxial zueinander montiert sind, voneinander auf solche Weise getrennt, dass sie zusammen einen Zwischenraum (17) beschreiben, wobei der genannte Zwischenraum (17) von der aus der Auslassbohrung (14) ausfliessenden gasförmigen Strömung (8g) durchlaufen wird.Device according to claim 1, characterized in that the inner housing ( 4 ) and the outer container ( 2 ) are mounted coaxially to one another, separated from one another in such a way that they together form a space ( 17 ), where the space ( 17 ) from the outlet bore ( 14 ) outflowing gaseous flow ( 8g ) is run through. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (17) mit Wärmeaustauschrippen (19) versehen ist, angebracht an dem inneren Gehäuse (4).Device according to claim 5, characterized in that the intermediate space ( 17 ) with heat exchange fins ( 19 ) is attached to the inner housing ( 4 ). Methode zur Vergasung von Holz, enthaltend die folgenden Phasen: – Einfüllen einer zu behandelnden Holz-Biomasse in einen oberen zylindrischen Abschnitt (4a) einer Vorrichtung (1), welche einen äusseren Behälter (2), ein inneres Gehäuse (4), beide mit einer vertikalen Längsachse (2a), einen Kopf (5) und eine Basis (6) enthält, wobei das genannte innere Gehäuse einen oberen zylindrischen Abschnitt (4a), einen Trichter (4c) und einen unteren Abschnitt (4b) aufweist; wobei ein Oxidationsbereich (7) im Inneren des unteren Abschnittes (4b) des inneren Gehäuses (4) dicht an der Basis (6) vorgesehen ist; wobei eine Anzahl von Förderelementen (8, 8') des Fluids, orientiert tangential zu einem gemeinsamen Kreisumfang (12), an dem Oxidationsbereich (7) positioniert ist und Strömungsverbindung mit einer äusseren Luftquelle (21) steht, so dass die Luft von der Luftquelle (21) her in den Oxidationsbereich (7) eingeleitet werden kann, und wobei der genannte untere Abschnitt (4b) und der Oxidationsbereich einen Reaktor (22) beschreiben; wobei ein Bereich (9) zum Auslassen des durch den Reaktor (22) erzeugten Gases unterhalb der Förderelemente (8, 8') angeordnet ist und eine Bohrung (14) zum Auslassen des Gases nach ausserhalb des inneren Gehäuses (4) hat; – Trocknen der Holz-Biomasse im oberen Teil des oberen zylindrischen Abschnittes (4a); – Karbonisieren der getrockneten Holz-Biomasse im unteren Teil des zylindrischen Abschnittes (4a); und – Vergasen der karbonisierten Holz-Biomasse in dem unteren zylindrischen Abschnitt (4b) des inneren Gehäuses (4); dadurch gekennzeichnet, dass der Vorgang der Vergasung der Holz-Biomasse die folgenden Phasen enthält: – Versetzen der gasförmigen Strömung (8g), welche die durch den Reaktor (22) erzeugten Gase enthält, in eine Drehbewegung um die Längsachse (2a) und gleichzeitig in eine Vorwärtsbewegung in Richtung eines Bereiches (9) zum Auslassen nach ausserhalb des inneren Gehäuses (4); – Abfangen der Strömung (8g) durch ein Diaphragma (13), das quer zu der Längsachse (2a) ausgerichtet und so geformt ist, dass es zusammen mit den angrenzenden Innenwänden des unteren Abschnittes (4b) eine Durchlaufleitung mit einem Querschnitt bildet, der sich sprunghaft verändert, und in welcher die Strömung (8g) durch das Diaphragma (13) abgefangen und plötzlich zu einer Auslassbohrung (14) abgeleitet wird, wobei die genannte Abfangphase die Freigabe von festen Partikeln bewirkt, die sich an dem Diaphragma (13) und an den vertikalen Innenwänden (4) des unteren Abschnittes (4b) ansammeln, wobei sie diese wenigstens teilweise bedecken und sie mit einer Hitzeisolierung versehen und verhindern, dass die gasförmige Strömung (8g) in direkten Kontakt mit dem Diaphragma (13) und den Wänden (4) des unteren Abschnittes (4b) gelangt.Method for gasifying wood, comprising the following phases: - Filling a wood biomass to be treated into an upper cylindrical section ( 4a ) a device ( 1 ) which have an outer container ( 2 ), an inner housing ( 4 ), both with a vertical longitudinal axis ( 2a ), a head ( 5 ) and a base ( 6 ), said inner housing having an upper cylindrical portion ( 4a ), a funnel ( 4c ) and a lower section ( 4b ) having; with an oxidation range ( 7 ) inside the lower section ( 4b ) of the inner housing ( 4 ) close to the base ( 6 ) is provided; a number of conveyor elements ( 8th . 8th' ) of the fluid, oriented tangentially to a common circumference ( 12 ), at the oxidation area ( 7 ) is positioned and flow connection with an external air source ( 21 ) so that the air from the air source ( 21 ) into the oxidation area ( 7 ) can be initiated, and wherein said lower section ( 4b ) and the oxidation area a reactor ( 22 ) describe; where an area ( 9 ) to discharge the through the reactor ( 22 ) generated gas below the conveyor elements ( 8th . 8th' ) is arranged and a bore ( 14 ) to release the gas outside the inner housing ( 4 ) Has; - drying of the wood biomass in the upper part of the upper cylindrical section ( 4a ); - Carbonization of the dried wood biomass in the lower part of the cylindrical section ( 4a ); and - gasifying the carbonized wood biomass in the lower cylindrical section ( 4b ) of the inner housing ( 4 ); characterized in that the process of gasifying the wood biomass contains the following phases: - displacement of the gaseous flow ( 8g ), which the through the reactor ( 22 ) contains generated gases, in a rotational movement about the longitudinal axis ( 2a ) and at the same time moving forward towards an area ( 9 ) to be discharged outside the inner housing ( 4 ); - interception of the current ( 8g ) through a diaphragm ( 13 ) that is transverse to the longitudinal axis ( 2a ) is aligned and shaped so that it together with the adjacent inner walls of the lower section ( 4b ) forms a flow line with a cross-section that changes abruptly, and in which the flow ( 8g ) through the diaphragm ( 13 ) caught and suddenly to an outlet bore ( 14 ) is derived, the said interception phase causing the release of solid particles that adhere to the diaphragm ( 13 ) and on the vertical inner walls ( 4 ) of the lower section ( 4b ), covering them at least partially and providing them with heat insulation and preventing the gaseous flow ( 8g ) in direct contact with the diaphragm ( 13 ) and the walls ( 4 ) of the lower section ( 4b ) arrives.
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