EP3067407B1 - Vorrichtung und verfahren zum vergasen von kohlenstoffhaltigem material - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum vergasen von kohlenstoffhaltigem material Download PDF

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EP3067407B1 EP15158828.2A EP15158828A EP3067407B1 EP 3067407 B1 EP3067407 B1 EP 3067407B1 EP 15158828 A EP15158828 A EP 15158828A EP 3067407 B1 EP3067407 B1 EP 3067407B1
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    • C10J2300/0959—Oxygen

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for the gasification of wood or other carbonaceous material according to claims 1 and 3.
  • a special process and a plant for the gasification of lignite are known in which the lignite or brown coal gasified in a reactor, then roughly cleaned in a cyclone and finally finely cleaned in a hot gas filter.
  • an additive for example, (lime) lime, buried, but undesirably reduces the temperature of the reaction gas.
  • fine coal dust and air are added to the raw gas after the reactor, in its transport lines before and / or after the cyclone, by the reaction of which the temperature rises again.
  • the main constituent of all woody plants is about 50% cellulose.
  • Cellulose is a chain-shaped molecule of individual glucose units.
  • the real component of cellulose is cellobiose, a disaccharide (double sugar).
  • Hemicellulose is composed of polymeric carbohydrates whose constituents are pentoses and hexoses. Hemicellulose, like cellulose, is a polysaccharide (polyhydric sugar).
  • the third component of wood is lignin, a polymer of phenylpropane units.
  • the wood In addition to cellulose, hemicellulose and lignin, the wood also contains fats, resins, terpenes, dyes, tannins and mineral components.
  • thermo-chemical processing solid bioenergy carriers are transformed primarily under the influence of heat into gaseous secondary energy sources.
  • biomass is converted as completely as possible into flammable gases (ie into so-called synthesis gas) at high temperatures.
  • the process is substoichiometrically an oxygen-containing gasification agent (air) supplied by the u. a. the carbon contained in the biomass can be converted into carbon monoxide.
  • the partial combustion of the feed material provides the required process heat so that the gasification process can even take place (autothermal gasification).
  • the resulting low calorific gas can in burners for heat supply and u. a. used in gas engines or turbines for power generation.
  • the first phase is characterized by the fact that the wood is slowly heated from the outside to the inside. Unbound water is released in the form of water vapor. This process is endothermic (energy is needed).
  • the temperature in the pyrolysis phase or zone ranges between 200 ° C and 400 ° C. At these temperatures, oxygen (O2) and hydrogen (H2) are degassed.
  • the pyrolysis solid is charcoal.
  • the reduction is dependent on the prevailing temperature.
  • the conversion of hydrogen and carbon to methane between 400 ° C and 600 ° C decreases sharply. At temperatures above 1000 ° C no methane is formed.
  • the Boudouard reaction achieves a good yield of carbon monoxide at high temperatures. This reaction is relatively slow.
  • wood is heated by supplying heat and thereby evaporated in the Vergasergut water.
  • the required amount of heat is generated by the partial combustion of the resulting carbonization and the oxidation of carbon and hydrogen.
  • the resulting charcoal serves as a reaction surface for the oxidation and reduction of carbon, carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen. This reduces the charcoal, ie the surface of the particles is larger, thus increasing the reaction rate.
  • reaction zone must be considered as a whole and the reduction or oxidation take place simultaneously.
  • Typical calorific values for wood are on the order of 3.5-5.5 MJ / m3, so wood gas is a lean gas.
  • the invention solves this problem with a device having the features specified in the characterizing part of claim 1 and with a method having the features specified in the characterizing part of claim 3.
  • it is at least for the most part transferred to the gas stream to the subsequently arranged hot gas filter which accumulates uncharged in the bottom region of the gas generator charcoal.
  • This can be done by appropriate choice of flow rate in the manner of a pneumatic Transportes, as he has been known for a long time as the bulk material promotion.
  • charcoal, as well as coal dust and entrained ash, on the surface of the filter it is preferred filter cartridges, deposited.
  • oxygen (usually in the form of air) is introduced as abruptly as possible, whereby the filter cake is blown off the filter cartridges and, favored by pressure surge and temperature, a second gasification step takes place through which the charcoal or charcoal brought along the coal dust is for the most part gasified.
  • the still non-gasified portion is finally gasified by the oxygen supplied in the lower part of the filter - again preferably in the form of air.
  • the system according to the invention is shown schematically with its elements and components necessary for the invention, albeit without the measuring devices, etc., in the single FIGURE. It essentially has: a gas generator 1 and a hot gas filter 2. wood chips, wood pellets, coal or the like are fed from a storage bin, not shown, via a feed 3 the gas generator 1 fitting at his head and go through in him from the state of Technique known and initially mentioned steps of drying, carbonization, oxidation and reduction, which is indicated in the lower part, indicated by the installation 4, via a line and a manifold system 5 air is supplied appropriately.
  • filter cartridges 7 project from a filter bottom 13 directed downwards into it. Even if a filter cartridge is sufficient under certain circumstances, it is advantageous for continuous operation, if not essential, to provide at least two such filter cartridges 7. Through the filter cartridges through the product gas passes and comes, here referred to as clean gas product in the upper part of the hot gas filter 2, from where it is withdrawn via a clean gas line 8 and the further processing or use is supplied.
  • the filter cartridges 7 are controllably connected to a compressed air supply 9, they can be set by means of this compressed air supply jerky on your clean gas side under pressure to blow off on the raw gas side accumulated filter cake and at least partially gas.
  • a trigger 10 for the non-gasified components and a corresponding ash cone 11 is provided in the lower part of the hot gas filter 2.
  • oxygen for example in the form of air, optionally heated and / or dried, fed into the region below the filter bottom 13 (approximately at the lower end of the filter cartridges), whereby it in the raw gas range of the hot gas filter 2 to another, very complete gasification of the previously not gasified wood components comes.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment, but may be variously modified.
  • several gas generators and / or several hot gas filters can be suitably combined with one another in order to achieve continuous operation even in the case of maintenance. It may be provided in the gas generator for wood components, which are too heavy for the increased train, a discharge for such parts, whether these are then returned to the gas generator or disposed of, depends on the nature of the starting material and the possibility of a return in the Product flow off.
  • the invention can be combined with various other embodiments of the method or the device, as long as the only reaction in the hot gas filter is not disturbed or the other embodiments of the filtering process do not interfere.
  • the height of the entry of the nozzles or other openings of the supply line 12 into the hot gas filter 2 is suitable in the presence of filter cartridges 7 at the lower end. There, when blowing off the filter cake, the entire material will pass, as well as during the undisturbed operation, the not yet gasified material passes as well. Operating parameters such as overpressure and volume flow can be easily determined by a few tests. If different materials are gasified, it may be advantageous to provide nozzles of different heights that can be supplied individually or in groups.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vergasung von Holz oder anderem kohlenstoffhaltigem Material gemäß den Ansprüchen 1 und 3.
  • Aus WO 95/24591 sind ein spezielles Verfahren und eine Anlage zur Vergasung von Braunkohle bekannt, bei dem bzw. der Braunkohle in einem Reaktor vergast, anschließend in einem Zyklon grob gereinigt und schließlich in einem Heißgasfilter fein gereinigt wird. Dabei wird zur Reduzierung des Schwefelgehaltes ein Zusatz, beispielsweise (gebrannter) Kalk, beigesetzt, der aber auf unerwünschte Weise die Temperatur des Reaktionsgases verringert. Um dies auszugleichen, wird dem Rohgas nach dem Reaktor, in seinen Transportleitungen vor und/oder nach dem Zyklon, feiner Kohlestaub und Luft zugesetzt, durch deren Reaktion die Temperatur wieder ansteigt.
  • Zum Stand der Technik kann folgendes ausgeführt werden: Holz ist chemisch aus drei Hauptkomponenten aufgebaut:
    • Cellulose
    • Hemicellulose
    • Lignin
    • Rest
    Cellulose
  • Den Hauptbestandteil aller holzartigen Pflanzen stellt mit ca. 50% die Cellulose dar. Cellulose ist ein kettenförmig aufgebautes Molekül aus einzelnen Glucoseeinheiten. Der eigentliche Baustein der Cellulose ist die Cellobiose, ein Disaccharid (Zweifachzucker).
    • Hemicellulose
  • Hemicellulose besteht aus polymeren Kohlenhydraten, deren Bestandteile aus Pentosen und Hexosen aufgebaut sind. Hemicellulose ist wie Cellulose ein Polysaccharid (Mehrfachzucker).
    • Lignin
  • Die dritte Komponente von Holz ist, mit ca. 25-30% auf die Masse bezogen, das Lignin, ein Polymer aus Phenylpropaneinheiten.
    • Rest
  • Neben Cellulose, Hemicellulose und Lignin sind im Holz auch Fette, Harze, Terpene, Farb- und Gerbstoffe sowie mineralische Bestandteile vorhanden.
    • Elementarzusammensetzung
  • Summenformel Holz:

            C6,1H9O4,2     (1.2)

  • Vergleich Haushaltszucker:

            C12H22O11     (2.2)

    Holzart C [m- %] H [m- %] O [m- %] N [m-%] Cl [m-%] Asche [m- %]
    Buche 49 6 44 0,1 0,001 0,9
    Fichte 50 6 43 0,05 0,001 0,95
    • Thermo-chemische Umwandlung
  • Durch thermo-chemische Veredelungsverfahren(Vergasung) werden feste Bioenergieträger in erster Linie unter dem Einfluss von Wärme in gasförmige Sekundärenergieträger transformiert. Bei der Vergasung wird Biomasse bei hohen Temperaturen möglichst vollständig in brennbare Gase (d. h. in ein sogenanntes Synthesegas) umgewandelt. Dabei wird dem Prozess unterstöchiometrisch ein sauerstoffhaltiges Vergasungsmittel (Luft) zugeführt, durch das u. a. der in der Biomasse enthaltene Kohlenstoff in Kohlenstoffmonoxid überführt werden kann. Gleichzeitig wird durch die teilweise Verbrennung des Einsatzmaterials die erforderliche Prozesswärme bereitgestellt, damit der Vergasungsprozess überhaupt stattfinden kann (Autotherme Vergasung). Das entstandene niederkalorische Gas kann in Brennern zur Wärmebereitstellung und u. a. in Gasmotoren oder -turbinen zur Stromerzeugung eingesetzt werden.
    • Festbettvergasung im Gleichstrom
  • Bei dieser Art der Vergasung werden die Feststoffpartikel (Holz) durch den Gasstrom nicht bewegt. Der Brennstoff wandert in Form einer Schüttung durch den Vergaser. Der Vergasungsrückstand wird im unteren Bereich des Vergasers aufgefangen. Brennstoff und Gas gehen den gleichen Weg.
    • Erwärmung und Trocknung
  • Die erste Phase ist dadurch charakterisiert, dass das Holz langsam von außen nach innen erwärmt wird. Ungebundenes Wasser wird in Form von Wasserdampf abgegeben. Dieser Prozess ist endotherm (Energie wird benötigt).
    • Entgasung und thermische Zersetzung (Pyrolyse)
  • Die Temperatur in der Pyrolysephase bzw. -zone bewegt sich zwischen 200°C und 400°C. Bei diesen Temperaturen wird Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2) entgast.
  • Die in dem vorigen Kapitel genannten Bausteine von Holz werden in dieser Phase vergast. Bei der Pyrolyse entstehen aus Cellulose und Hemicellulose Kohlendioxid (CO2) und Kohlenmonoxid (CO) sowie Essigsäure (CH3COOH), Aceton (C3H6O), Phenole (C6H5OH) und Wasser (H2O). Die bei der Pyrolyse entstehenden langkettigen Kohlenwasserstoffe werden als Teere bezeichnet.
  • Bei der thermischen Zersetzung von Lignin entstehen Methanol (CH3OH) und aromatische Kohlenwasserstoffe (z.B. Benzol (C6H6)).
  • Als Feststoff der Pyrolyse entsteht Holzkohle.
    Figure imgb0001
    • Oxidation
  • Die für die Trocknung, Pyrolyse und Reduktion benötigte Energie wird in dieser Zone gebildet. Kohlenstoff und Wasserstoff verbrennen unter Energieabgabe (exotherm). In dieser Zone bewegen sich die Temperaturen zwischen 650°C und 1100°C und es entstehen CO2, H2O und CH4 (im Folgenden ohne Tiefstellung).
    • Reduktion
  • In der Reduktionszone wird die Entstehung von brennbarem Gas ermöglicht. Hier findet die eigentliche Vergasung des festen Kohlenstoffes statt. In der Reduktionszone werden die bei der vorher ablaufenden Oxidation entstehenden Zwischenprodukte wie CO2 und H2O an der glühenden Holzkohle reduziert. Es entstehen hierbei CO, H2 und höhere Kohlenwasserstoffe. Dies geschieht bei ca. 1100-650°C.
  • Die Reduktion verläuft in Abhängigkeit der vorherrschenden Temperatur. Dabei nimmt die Umsetzung von Wasserstoff und Kohlenstoff zu Methan zwischen 400°C und 600°C stark ab. Bei Temperaturen über 1000°C wird kein Methan mehr gebildet. Die Boudouard-Reaktion erreicht bei hohen Temperaturen eine gute Ausbeute an Kohlenmonoxid. Diese Reaktion verläuft relativ langsam.
  • Es besteht die temperaturabhängige gegenläufige Tendenz zwischen hoher CO-Produktion und hoher Wasserstoffproduktion. Des Weiteren tritt die Wasserstoffproduktion zu Gunsten der Methanbildung zurück. Beide Komponenten wirken heizwertsteigernd. Hoher Wasserstoffgehalt erhöht auch die Klopfproblematik des Motors. Das klopffeste Methan ist ein gutes Brenngas, allerdings liegen Erfahrungen vor, dass eine auf hohen Methangehalt geführte Gaserzeugung auch eine hohe Teerbelastung des Gases mit sich bringt.
    • Ablauf des Vergasungsprozesses
  • Zuerst wird Holz durch Wärmezufuhr aufgeheizt und das dabei im Vergasergut vorhandene Wasser verdampft. Die erforderliche Wärmemenge wird durch die Teilverbrennung der dabei entstehenden Schwelgase und der Oxidation von Kohlenstoff und Wasserstoff erzeugt.
  • Die so entstehende Holzkohle dient als Reaktionsfläche zur Oxidation und Reduktion von Kohlenstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff. Hierbei verkleinert sich die Holzkohle, d.h. die Oberfläche der Partikel wird größer, somit steigt die Reaktionsgeschwindigkeit.
  • Hier wird deutlich, dass die Reaktionszone als Ganzes angesehen werden muss und die Reduktion bzw. Oxidation gleichzeitig ablaufen.
  • Da die Reduktion des Kohlendioxids durch die Holzkohle endotherm ist, sinkt die Temperatur von unten nach oben ab, wodurch die Reaktionen abklingen. Es gibt keine klare Trennung zwischen Reduktionszone und Oxidationszone.
  • Man vermutet eine Verbrennung des Kohlenstoffes zu CO2 in der Oxidationszone, da bei den dort vorherrschenden hohen Temperaturen von 1000-1300°C eine Beständigkeit von CO2 nicht mehr gegeben ist.
  • Ein Teil des Kohlenmonoxids soll dann in Gegenwart von Sauerstoff zu CO2 verbrannt werden. Dieses ist aber wegen der hohen Temperaturen nicht beständig und wird am glühenden Kohlenstoff zu CO reduziert. Ist der Sauerstoff vollständig aufgebraucht, wird kein CO mehr verbrannt und bleibt trotz der niedriger werdenden Temperatur in seiner Konzentration stabil. Nach der letzten Überlegung muss somit aber auch hier von Reduktionsreaktionen ausgegangen werden, da zuerst CO2 vorliegend ist.
  • Wie aus den oben angeführten Vorgängen deutlich wird, entsteht bei der Vergasung eine Mischung aus brennbaren und nicht brennbaren Gasen, die sich wie folgt aufteilen:
    1. 1. brennbare Gase:
      • Kohlenmonoxid CO
      • Wasserstoff H2
      • Methan CH4
      • Höhermolekulare Kohlenwasserstoffverbindungen
    2. 2. nichtbrennbare Gase:
      • Kohlendioxid CO2
      • Stickstoff N2
      • Wasserdampf H2O
      • Geringe Mengen Sauerstoff O2
    Komponenten Raum anteil Heizwert Mindestluftmasse Methanzahl
    [Vol.-%] [MJ/m3] [m3 Luft/m3 Gas]
    Wasserstoff H2 17,1-19,8 10,8 2,36 0
    Sauerstoff O2 0,4-0,6 0 - -
    Stickstoff N2 45 0 - -
    Kohlenmonoxid CO 20-23,8 12,6 2,41 75-100
    Kohlendioxid CO2 8,5-16,2 0 - -
    Methan CH4 1,5-2,9 35,9 9,57 100
    Höhere KWs CmHn 0,2 ≈50-90 variabel -
  • Prozessführung, Aufenthaltszeit, Temperatur und Brennstoffart, Körnung und Feuchtigkeit beeinflussen die Zusammensetzung des Holzgases. Typische Heizwerte für Holz liegen in der Größenordnung von 3,5-5,5 MJ/m3, demnach ist Holzgas ein Schwachgas.
  • Da 5-10 Gew.-% des Ausgangsmaterials als Asche, hauptsächlich aber als unvergaste Holzreste verbleiben und sachgerecht entsorgt werden müssen, besteht sowohl ein ökonomisches als auch ökologisches Interesse daran, diese bei den Holzvergasungen gemäß dem Stand der Technik unverbrannt anfallenden Holzbestandteile ebenfalls in möglichst hohem Ausmaß zu vergasen. Dies ist auch Aufgabe der Erfindung.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen und mit einem Verfahren mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 3 angegebenen Merkmalen. Mit anderen Worten: Es wird die im Bodenbereich des Gaserzeugers unvergast anfallende Holzkohle zumindest zum überwiegenden Teil mit dem Gasstrom zum nachschließend angeordneten Heißgasfilter übergeführt. Dies kann durch entsprechende Wahl der Strömungsgeschwindigkeit nach Art eines pneumatischen Transportes, er wie bei der Schüttgutförderung seit langem bekannt ist, durchgeführt werden. Im Heißgasfilter wird Holzkohle, ebenso wie Kohlestaub und mitgenommene Asche, an der Oberfläche des Filters, bevorzugt sind es Filterkerzen, abgeschieden. Es wird in Abhängigkeit vom Druckverlust am Filter stromaufwärts der Filterkerzen Sauerstoff (zumeist in Form von Luft) möglichst stoßartig eingeführt, wodurch an den Filterkerzen der Filterkuchen abgesprengt wird und, durch Druckstoß und Temperatur begünstigt, ein zweiter Vergasungsschritt erfolgt, durch den die mitgebrachte Holzkohle bzw. der Kohlestaub zum bei weitem überwiegenden Teil vergast wird. Der noch immer nicht vergaste Anteil wird durch den im unteren Teil des Filters zugeführten Sauerstoff - wiederum bevorzugt in Form von Luft - endgültig vergast. In Abhängigkeit von den Prozessparametern, die für den Anlagenbauer und den Anlagenbetreiber leicht zu ermitteln, wenn nicht überhaupt schon vorab bekannt, sind, ist es möglich, die Holzvergasung im Wesentlichen vollständig, bis zur mineralischen Asche, durchzuführen.
  • In der Zeichnung, die aus einer einzigen Figur besteht, ist eine erfindungsgemäße Anlage rein schematisch dargestellt. Dabei wurde auf die Darstellung all der Bauteile, die mit der Erfindung nicht ursächlich in Zusammenhang stehen verzichtet. Insbesondere die zahlreichen Messgeräte, die Regel- und Absperrorgane, die der Anlage vorgeschalteten und nachgeschalteten Bauteile wie Lager, Trocknungseinrichtung, finale Produktgasreinigung und Überführung zum Verwender, sind dem Fachmann auf dem Gebiete der Anlagen der Holzvergasung bestens bekannt und bedürfen im Zusammenhang mit der Erfindung keiner näheren Erläuterung.
  • Die erfindungsgemäße Anlage ist mit Ihren für die Erfindung notwendigen Elementen und Bauteilen - wenn auch ohne die Messgeräte, etc., - in der einzigen Figur schematisch dargestellt. Sie weist im Wesentlichen auf: Einen Gaserzeuger 1 und ein Heißgasfilter 2. Holzhackschnitzel, Holzpellets, Kohle oder ähnliches werden, von einem nicht dargestellten Vorratsbunker, über eine Zufuhr 3 dem Gaserzeuger 1 passend an seinem Kopf zugeführt und durchlaufen in ihm die aus dem Stand der Technik bekannten und eingangs angeführten Schritte der Trocknung, der Schwelung, der Oxidation und der Reduktion, wobei im unteren Bereich, durch den Einbau 4 angedeutet, über eine Leitung und ein Verteilersystem 5 Luft passend zugeführt wird.
  • Es handelt sich um einen klassischen Holzvergaser mit einem im Gleichstrom betriebenen Festbett. Im unteren Bereich erfolgt nach der Oxidation die Reduktion und unverbrannte Teile und Asche werden mit dem Produktgas über eine Leitung 6 im Bodenbereich des Gaserzeugers abgezogen und in den mittleren Bereich eines Heißgasfilters 2 eingebracht.
  • In diesen unteren Bereich des Heißgasfilters 2 ragen Filterkerzen 7 aus einem Filterboden 13 nach unten gerichtet, hinein. Auch wenn eine Filterkerze unter Umständen ausreicht, ist es für einen kontinuierlichen Betrieb günstig, wenn nicht unerlässlich, zumindest zwei derartige Filterkerzen 7 vorzusehen. Durch die Filterkerzen hindurch gelangt das Produktgas und kommt, hier als Reingas bezeichnetes Produkt in den oberen Bereich des Heißgasfilters 2, von wo es über eine Reingasleitung 8 abgezogen und der weiteren Bearbeitung bzw. Verwendung zugeführt wird.
  • Die Filterkerzen 7 sind mit einer Druckluftversorgung 9 regelbar verbunden, sie können mittels dieser Druckluftversorgung stoßartig auf Ihrer Reingasseite unter Überdruck gesetzt werden, um auf der Rohgasseite angesammelten Filterkuchen absprengen und zumindest teilweise vergasen zu können. Im unteren Bereich des Heißgasfilters 2 ist ein Abzug 10 für die nicht vergasten Bestandteile und eine entsprechende Aschetonne 11 vorgesehen.
  • Erfindungsgemäß wird nun, wie bereits erwähnt, über eine Leitung 12 Sauerstoff, beispielsweise in Form von Luft, gegebenenfalls erwärmt und/oder getrocknet, in den Bereich unterhalb des Filterbodens 13 (etwa am unteren Ende der Filterkerzen) zugeführt, wodurch es im Rohgasbereich des Heißgasfilters 2 zu einer weiteren, äußerst vollständigen Vergasung der bis dahin noch nicht vergasten Holzbestandteile kommt.
  • Auf diese Weise kann der verbleibende, nicht vergaste Anteil des Holzes im Wesentlichen auf die mineralische Asche reduziert werden, was ganz bemerkenswerte Auswirkungen sowohl für die Umwelt als auch in ökonomischer Hinsicht mit sich bringt: Im Stand der Technik sind 5 bis 10 Gew.-% des eingesetzten Brennstoffes nicht vergasbar und bedürfen daher der sachgerechten Entsorgung; durch die Erfindung wird dieser Anteil auf unter 1 Gew.-% des eingesetzten Brennstoffes gedrückt, sodass es durch die Erfindung zu einer Steigerung der Ausbeute von 90 % bis 95 % auf 99 % kommt, wozu noch eine Reduktion des Abfalls auf 10 bis 20 % des bisher anfallenden Abfalles kommt! Dem stehen die vernachlässigbaren Mehrkosten für die Verstärkung des Zuges in der Leitung 6 und die Kosten für das Einblasen der Reaktionsluft durch die Leitung 12 in den Heißgasfilter 2 gegenüber, die nicht ins Gewicht fallen.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden. So können bei großen Anlagen mehrere Gaserzeuger und/oder mehrere Heißgasfilter passend miteinander kombiniert werden, um auch im Wartungsfall zu einem kontinuierlichen Betrieb zu gelangen. Es kann im Gaserzeuger für Holzbestandteile, die auch für den vermehrten Zug zu schwer sind, eine Austragvorrichtung für derartige Teile vorgesehen werden, ob diese anschließend dem Gaserzeuger wieder zugeführt oder aber entsorgt werden, hängt von der Beschaffenheit des Ausgangsmaterials und der Möglichkeit einer Rückführung in den Produktstrom ab.
  • Es kann die Erfindung mit verschiedenen anderen Ausgestaltungen des Verfahrens oder der Vorrichtung kombiniert werden, solange die nur Reaktion im Heißgasfilter nicht gestört wird bzw. die anderen Ausgestaltungen des Filtervorganges nicht stören.
  • Durch die Durchführung des zweiten Vergasungsschrittes im Heißgasfilter werden die dortigen Zustandsbedingungen nicht so wesentlich geändert, dass eine Änderung oder Anpassung der Materialien notwendig wäre, es können somit all die Bauteile und Materialien verwendet werden, die auch bei herkömmlichen Heißgasfiltern vom Fachmann dafür ins Auge gefasst werden.
  • Die Höhe des Eintrittes der Düsen oder anderen Öffnungen der Zufuhrleitung 12 in das Heißgasfilter 2 ist beim Vorhandensein von Filterkerzen 7 an deren unterem Ende passend. Dort wird beim Absprengen des Filterkuchens das gesamte Material vorbeikommen, ebenso wie während des ungestörten Betrieb das noch nicht vergaste Material ebenso vorbeikommt. Betriebsparameter wie Überdruck und Volumensstrom sind durch wenige Versuche leicht zu ermitteln. Wenn unterschiedliche Materialien vergast werden, ist es unter Umständen vorteilhaft, Düsen in unterschiedlicher Höhe vorzusehen, die einzeln oder in Gruppen versorgt werden können.
  • Auch können durch schräge Anordnung von Düsen spezielle Strömungsmuster erhalten werden, durch die die weitere Vergasung befördert wird. Bezugszeichenliste:
    01 Vergaser 08 Reingasleitung
    02 Heißgasfilter 09 Druckluftversorgung
    03 Zufuhr 10 Abzug
    04 Einbau 11 Aschetonne
    05 Verteilersystem 12 Zufuhrleitung
    06 Produktleitung 13 Filterboden
    07 Filterkerze(n)

Claims (3)

  1. Vorrichtung zum Vergasen von kohlenstoffhaltigem Material, insbesondere Holz, mit einem Gaserzeuger (1), dem das zu vergasende Material in seinem oberen Bereich zugeführt wird und dem Sauerstoff, zumeist in Form von Luft, in seinem mittleren Bereich zugeführt wird, und in dessen unterem Bereich es in einem Festbettreaktor großteils vergast wird, wobei aus dem unterstem Bereich des Gaserzeugers (1) das Produktgas über eine Produktgasleitung (6) abgezogen und in den unteren Bereich eines Heißgasfilters (2) eingebracht wird, wo durch ein Filter mit einem Filterboden (13), bevorzugt mit Filterkerzen (7) versehen, Feststoffe, wie noch nicht vergaste Partikel, Asche und Fremdkörper, abgetrennt werden, während das Reingas hindurch gelangt und über eine Reingasleitung (8) abgeführt wird, wobei zum Abzug der restlichen Feststoffe im Bodenbereich des Heißgasfilters (2) ein Abzug (10) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dem Heißgasfilter (2) in dem Bereich unterhalb des Filterbodens (13), wenn Filterkerzen (7) vorhanden sind, etwa am unteren Ende der Filterkerzen, durch eine weitere Leitung (12) Sauerstoff, bevorzugt in Form von Luft, zugeführt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zug in der Produktgasleitung (6) durch ein Gebläse so stark ist, dass die im Gaserzeuger nicht vergasten Partikel im Wesentlichen in das Heißgasfilter (2) mitgerissen werden.
  3. Verfahren zum Vergasen von kohlenstoffhaltigem Material, insbesondere Holz, wobei eine Vorrichtung gemäß die Ansprüche 1 oder 2 benutzt wird, mit einem Gaserzeuger (1) und einem ihm im Produktstrom nachgeschalteten Heißgasfilter (2), wobei dem Produktstrom vor dem Filter Sauerstoff, bevorzugt in Form von Luft, zugeführt wird und so ein weiterer Vergasungsvorgang erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr im Heißgasfilter (2) erfolgt.
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