SYMTHF^FR A CCC

Die folgende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Syn- thesegases.

Die DE 10 2012 015 314 A1 , die auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung zurückgeht, beschreibt unter anderem sowohl eine Vorrichtung, als auch ein Verfahren zur Erzeugung eines Synthesegases. Bei dem dort offenbarten Verfahren wird zunächst ein Me- dium aus Kohlenwasserstoff unter Zuführung von Wärme, insbesondere durch ein Plasma, aufgespalten. Diese Aufspaltung erfolgt in einem ersten Reaktionsraum. Ein hierdurch entstehendes Aerosol aus Kohlenstoffpartikeln und Wasserstoff wird ohne wesentliche Abkühlung einem zweiten Reaktionsraum zugeführt, in den zusätzlich C0 ₂ eingeleitet wird. In dem zweiten Reaktionsraum, der beispielsweise als einfaches Rohr beschrieben ist, kommt es zu einer Umwandlung der Kohlenstoffpartikel und des C0 ₂ in Kohlenmonoxid (CO). Gemäß der DE 10 2012 015 314 A1 sollte hier möglichst ein stöchiometrisches Verhältnis von Kohlenstoffpartikeln und C0 ₂ in dem zweiten Reaktionsraum vorgesehen werden, der darüber hinaus bevorzugt auf einer Temperatur von ungefähr 1000° C gehalten wird, um die Umwandlung, die eine Gleichgewichtsreaktion darstellt, in Richtung des CO zu verschieben. Somit hat das, aus dem zweiten Reaktionsraum austretende CO in der Regel eine Temperatur von über 800° C, und die Temperatur liegt üblicherweise bei 800°C bis 1000° C. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Energiebilanz einer entsprechenden Synthesegaserzeugung zu verbessern und gegebenenfalls eine geringere Temperatur am Ende der Umwandlung der Kohlenstoffpartikel in Kohlenmonoxid zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß ist hierfür eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Synthesegases nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines Synthesegases nach Anspruch 12 vorgesehen.

Insbesondere weist die Vorrichtung einen ersten Reaktionsraum mit einem Einlass für ein Medium aus Kohlenwasserstoff, insbesondere ein Gas mit der Zusammensetzung C _n Hn>, und einem Auslass auf. In dem ersten Reaktionsraum sind zwischen dem Einlass und dem Auslass Mittel zum Aufspalten des Kohlenwasserstoffes unter Zuführung von Wärme in Kohlenstöffpartikel und Wasserstoff vorgesehen. Die Vorrichtung weist auch einen zweiten Reaktionsraum auf, der eine langgestreckte Konfiguration mit einem ersten Einlass an einem Ende und einen Auslass am entgegengesetzten Ende aufweist, wobei der erste Einlass des zweiten Reaktionsraums mit dem Auslass des ersten Reaktionsraums in Verbindung steht, und wobei der zweite Reaktionsraum einen sich zwischen dem Einlass und dem Auslass vergrößernden Strömungsquerschnitt (gemessen senkrecht zur Längserstreckung des zweiten Reaktionsraums) aufweist. Es ist ferner wenigstens ein zweiter Einlass in den zweiten Reaktionsraum vorgesehen, wobei der zweite Einlass mit einer Quelle für C0 ₂ und/oder H ₂ 0 verbindbar ist. Bevorzugt wird der zweite Einlass mit einer Quelle für C0 ₂ verbunden, und somit wird im Betrieb C0 ₂ darüber eingeleitet.

Diese Konfiguration ermöglicht es, dass aus dem ersten Reaktionsraum mit einer hohen Temperatur austretende Kohlenstoffpartikel zunächst mit C0 ₂ gemäß der Boudouard- Reaktion zu CO reagieren können und/oder dass die Kohlenstoffpartikel mit H ₂ 0 gemäß einer heterogenen Wassergas-Shift-Reaktion zu CO und H ₂ reagieren können. Durch eine fortschreitende Umwandlung von Kohlenstoffpartikeln mit entsprechenden Gasen C0 ₂ und/oder H ₂ 0 entsteht ein größeres Volumen von CO oder Synthesegas (d.h. CO und H ₂ ). Durch den sich erweiternden zweiten Reaktionsraum kann das sich vergrößernde Volumen von CO oder Synthesegas aufgenommen werden. Hierdurch kann einem Druckanstieg innerhalb des zweiten Reaktionsraums entgegengewirkt werden. Daher muss eine ent- sprechende Umwandlungsreaktion (d.h. Boudouard-Reaktion oder heterogene Wassergas- Shift-Reaktion) nicht gegen einen erhöhten Druckanstieg anarbeiten.

Bei einer Ausführungsform und ist ferner wenigstens ein dritter Einlass in den zweiten Reaktionsraum vorgesehen, der mit einer Quelle für H ₂ 0-Dampf und/oder C0 ₂ verbindbar ist. Der zweite Einlass liegt in Längsrichtung des zweiten Reaktionsraums bevorzugt zwischen dem ersten Einlass und dem dritten Einlass. Bevorzugt wird der dritte Einlass mit einer Quelle für H ₂ 0 verbunden, und somit wird H ₂ 0 darüber eingeleitet. Bei dieser Konfiguration können nicht mit dem C0 ₂ reagierte Kohlenstoffpartikel anschließend mit H ₂ 0-Dampf gemäß der bekannten heterogenen Wassergas-Shift-Reaktion (auch als hetWGS-Reaktion bekannt) zu CO und Wasserstoff umgesetzt werden. Die Boudouard-Reaktion ist im Vergleich zur hetWGS langsamer und erfordert in der Regel auch höhere Temperaturen; sodass die Boudouard-Reaktion in Strömungsrichtung der miteinander reagierenden Stoffe oder Reaktanden vor einer hetWGS stattfinden kann. Durch die Reihenfolge einer Boudouard-Reaktion und einer hetWGS-Reaktion ist es ferner möglich, dass das aus dem zwei- ten Reaktionsraum austretende Synthesegas eine geringere Temperatur haben kann, als dies beispielsweise beim Verfahren gemäß der oben genannten DE 10 2012 015 314 A1 der Fall ist. Dies ergibt sich unter anderem daraus, dass die hetWGS-Reaktion auch noch bei geringeren Temperaturen möglich ist. Statt der oben angegebenen Staffelung der Einbringung der Reaktanden, d.h. C0 ₂ stromaufwärts bezüglich des H ₂ 0-Dampfes, ist es aber auch möglich (a) diese beiden Reaktanden gleichzeitig über den zweiten Einlass einzubringen, oder auch (b) den H ₂ 0-Dampf stromaufwärts bezüglich des C0 ₂ einzubringen, auch wenn die wie oben angegebenen Stafflung bevorzugt wird.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der zweite Prozessraum am Auslassende einen um wenigstens 20% größeren Strömungsquerschnitt auf, als am Einlassende. Hierdurch wird einem Anstieg des Volumens während der Umwandlung der Kohlenstoffpar- tikel mit den entsprechenden Gasen C0 ₂ und/oder H ₂ 0 Rechnung getragen. Vorteilhafterweise weist der zweite Reaktionsraum zwischen dem Einlass und dem Auslass keine wesentliche Verringerung des Strömungsquerschnittes auf. Eine wesentliche Verringerung des Strömungsquerschnittes von beispielsweise mehr als 5% würde dazu führen, dass der gewünschte Effekt nicht vollständig erreicht wird. Eine wesentliche Verringerung des Strö- mungsquerschnittes würde das sich vergrößernde Volumen von CO oder Synthesegas wieder abbremsen und zu einer unerwünschten Vergrößerung des Druckes führen. Insbesondere kann sich der zweite Reaktionsraum konisch erweitern, um einem kontinuierlichen, gleichmäßigen Anstieg des Strömungsquerschnitts vorzusehen. Es wäre aber auch möglich einen gestuften Anstieg vorzusehen oder zum Beispiel zwei unterschiedliche koni- sehe Erweiterungen. Beispielsweise kann stromabwärts des zweiten Einlasses eine erste konische Erweiterung vorgesehen sein und stromabwärts des dritten Einlasses eine zweite konische Erweiterung mit einem anderen Konuswinkel um gegebenenfalls eine stärkere Volumenzunahme aufgrund der rascheren Reaktion im Bereich der hetWGS-Reaktion aufzunehmen. Der Strömungsquerschnitt kann über einen im Vergleich zur Länge kleinen Be- reich (kleiner als ca. 10%) gleich bleiben, beispielsweise um die zweiten und dritten Einläs- se oder Sensoren zu montieren.

Bevorzugt sind die Mittel zum Aufspalten des Kohlenwasserstoffs geeignet, die bei der Aufspaltung entstehenden Kohlenstoffpartikel und den Wasserstoff so aufzuheizen, dass sie am ersten Einlass des zweiten Reaktionsraums eine Temperatur von größer 1200° C, insbesondere von größer 1600° C haben. Hierdurch kann die für die Umwandlung benötigte Energie primär durch die Kohlenstoffpartikel bereitgestellt werden.

Um eine gute Ausnutzung der Länge des zweiten Reaktionsraums vorzusehen, liegt der wenigstens eine zweite Einlass in den zweiten Reaktionsraum bezogen auf die Längserstreckung des zweiten Reaktionsraums und ausgehend vom ersten Einlass im ersten Drittel insbesondere im ersten Viertel. Bevorzugt liegt der wenigstens eine zweite Einlass möglichst nahe am ersten Einlass des zweiten Reaktionsraums. Um darüber hinaus eine ausreichende Zeit für eine Boudouard-Reaktion zwischen dem C0 ₂ und den Kohlenstoffpartikeln zu erlauben, liegt der wenigstens eine dritte Einlass in dem zweiten Reaktionsraum bezogen auf die Längserstreckung des zweiten Reaktionsraums und wiederum aus- gehend vom ersten Einlass in der zweiten Hälfte, insbesondere im letzen Drittel. Hierbei wird berücksichtigt, dass die Boudouard Reaktion im Vergleich zur hetWGS-Reaktion wesentlich langsamer verläuft. Daher ist es auch möglich den Wasserdampf über den wenigstens einen dritten Einlass erst kurz vor Ende des zweiten Reaktionsraums einzuleiten. Dies ist besonders vorteilhaft für die Variante, bei der C0 ₂ über den zweiten Einlass eingeleitet wird.

Somit sollte das C0 ₂ also möglichst nah am Einlass des zweiten Reaktionsraum eingebracht werden, während der Wasserdampf soweit am Ende des zweiten Reaktionsraums eingebracht wird, dass gerade noch ausreichend Zeit bleibt, um eine Umwandlung verblei- bender Kohlenstoffpartikel gemäß der hetWGS-Reaktion und gegebenenfalls weiterer Boudouard Reaktionen durchzuführen.

Für eine gute Verteilung der Prozessgase ist bevorzugt jeweils eine Vielzahl von zweiten oder dritten Einlässen vorgesehen, die wenigstens in Längserstreckung des zweiten Reak- tionsraums beabstandet sind. Insbesondere kann aber auch in Umfangsrichtung eine Vielzahl von zweiten oder dritten Einlässen vorgesehen sein, die beispielsweise auch so ausgerichtet sind, dass sie nicht mittig auf den zweiten Reaktionsraum gerichtet sind, sondern in Umfangsrichtung Gas einleiten. Hierdurch kann eine gute Durchmischung und Verwirbe- lung der Bestandteile erreicht werden.

Bei einer Ausführungsform ist wenigstens eine Heizeinheit vorgesehen, die zum Aufheizen des zweiten Reaktionsraums geeignet ist, und die in Längserstreckung des zweiten Reaktionsraums zwischen dem wenigstens einen zweiten Einlass und dem wenigstens einen dritten Einlass angeordnet ist.

Die Boudouard-Reaktion ist eine endotherme Reaktion, so dass die Temperatur entlang des zweiten Reaktionsraums (ausgehend vom ersten Einlass) abfällt. Um die Temperatur jedoch nicht unter einen bestimmten Wert abfallen zu lassen, kann der zwischen dem wenigstens einen zweiten Einlass und dem wenigstens einen dritten Einlass liegende Bereich aktiv aufgeheizt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eine Heizeinheit zum Aufheizen von C0 ₂ oder H ₂ 0 vor einem Eintritt in den zweiten Reaktionsraum über den zweiten oder dritten Einlass vorgesehen, wobei die Heizeinheit geeignet ist, das entsprechende Medium (C0 ₂ oder H ₂ 0) auf eine Temperatur von wenigstens 1000° C aufzuheizen. Eine entspre- chende Aufheizung der Medien stellt eine ausreichende Temperatur für die entsprechenden Reaktionen sicher. Darüber hinaus kann eine entsprechende Aufheizung auch eine geringere Einlasstemperatur von Kohlenstoffpartikeln und Wasserstoff ermöglichen.

Gemäß dem Verfahren zur Erzeugung eines Synthesegases wird zunächst ein Medium aus Kohlenwasserstoff, insbesondere ein Gas mit Zusammensetzung C _n H _m , in einem ersten Reaktionsraum unter Zuführung von Wärme in Kohlenstoffpartikel und Wasserstoff aufgespalten. Anschließend werden wenigstens die Kohlenstoffpartikel, bevorzugt jedoch ein Aerosol aus Kohlenstoffpartikeln und Wasserstoff, in einen zweiten Reaktionsraum eingeleitet, der eine langgestreckte Konfiguration mit einem ersten Einlass an einem Ende und einem Auslass am entgegengesetzten Ende aufweist. Dabei steht der erste Einlass des zweiten Reaktionsraums mit einem Auslass des ersten Reaktionsraums in Verbindung, und der zweite Reaktionsraum weist einen sich zwischen dem ersten Einlass und dem Auslass vergrößernden Strömungsquerschnitt auf. Ferner werden C0 ₂ und/oder H ₂ 0 in den zweiten Reaktionsraum eingeleitet und zwar benachbart zum Einlassende des zweiten Reaktionsraums, also in einen Bereich der näher am Einlassende liegt als am Auslassende, um wenigstens die Kohlenstoffpartikel mit C0 ₂ und/oder H ₂ 0 zu vermischen. Dabei weist die Mischung aus Kohlenstoffpartikeln (optional mit Wasserstoff) und C0 ₂ und/oder H ₂ 0 anfangs eine Temperatur von wenigstens 1000° C bevorzugt von wenigstens 1400° C auf. Wenn nur C0 ₂ eingeleitet wird, wird in dieser Mischung wenigstens ein Teil der Koh- lenstoffpartikel und des C0 ₂ gemäß der Boudouard-Reaktion in CO umgesetzt. Wenn nur H ₂ 0 eingeleitet wird, wird wenigstens ein Teil der Kohlenstoffpartikel und des H ₂ 0 gemäß der heterogenen Wassergas-Shift-Reaktion in Synthesegas umgesetzt. Wenn C0 ₂ und H ₂ 0 eingeleitet werden, treten die Boudouard-Reaktion und die heterogene Wassergas- Shift-Reaktion auf.

Durch eine entsprechende Erweiterung des zweiten Reaktionsraums werden volumenbedingte Druckanstiege verhindert oder zumindest vermindert um eine Umsetzung der Kohlenstoffpartikel mit den jeweiligen Gasen nicht entgegen zu wirken. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird an einer Stelle nahen dem ersten Einlass zuerst C0 ₂ eingeleitet, und dann wird stromabwärts bezüglich der C0 ₂ -Einleitung H ₂ 0-Dampf in den zweiten Reaktionsraum eingeleitet, und wenigstens ein Teil der verbleibenden Koh- lenstoffpartikel und des H ₂ 0 Dampfs werden gemäß der hetWGS-Reaktion in CO und H ₂ umgesetzt. Eine solche zweistufige Einleitung von C0 ₂ und H ₂ 0-Dampf, insbesondere wenn diese im Überschuss vorliegen, ermöglichen eine gute und im Wesentlichen vollständige Umsetzung der Kohlenstoffpartikel sowie eine verringerte Ausgangstemperatur am Auslass des zweiten Reaktionsraums. Diese kann beispielsweise bei 500 - 600° C liegen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die bei der Aufspaltung entstehenden Kohlenstoffpartikel und der Wasserstoff gemeinsam als Aerosol und mit einer Temperatur von größer 1200° C, insbesondere von größer 1400° C, in den zweiten Reaktionsraum eingeleitet. Hierdurch entfällt einerseits eine Trennung von Kohlenstoffpartikeln und Wasserstoff, und darüber hinaus stellt die hohe Temperatur der Kohlenstoffpartikel sicher, dass eine ausreichende Temperatur für die Umsetzung zur Verfügung steht. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Kohlenstoffpartikel aus einer Vielzahl von Kohlenstoffatomen gebil- det werden, die jeweils von der Oberfläche her durch die Reaktion mit C0 ₂ von außen liegenden Kohlenstoffatomen befreit werden. Bei diesem Prozess wird dem Kohlenstoffpartikel Wärme zugeführt, während das entstehende CO abkühlt. Daher können die Kohlenstoffpartikel ihr Temperaturniveau über weite Bereiche des zweiten Reaktionsraums hinweg, über den sie außen liegende Kohlenstoffatome abgeben, eine hohe Temperatur bei- behalten. Auch wenn insgesamt eine Abkühlung auftritt, kann die Temperatur der Kohlenstoffpartikel auch bei fortschreitender Abbaureaktion ausreichend hoch gehalten werden, so dass sie selbst gegen Ende der Umsetzung mit kälterem C0 ₂ oder H ₂ 0 reagieren können. Daher kann es von Vorteil sein, mit einer relativ hohen Temperatur des Aerosols anzufangen. Der Wasserstoff steht ferner gemäß dem Eingangsmaterial aus Kohlenwasser- stoff für das CO/H ₂ -Verhältnis des Synthesegases zur Verfügung.

Bezogen auf die Längserstreckung des zweiten Reaktionsraums erfolgt das Einleiten von C0 ₂ und/oder H ₂ 0 ausgehend vom ersten Einläse bevorzugt im ersten Drittel, insbesondere im ersten Viertel. Insbesondere beim Einleiten von C0 ₂ alleine sollte das C0 ₂ so nah wie möglich am ersten Einlass eingeleitet werden, um genügend Laufzeit für die Boudouard-

Reaktion bereitzustellen. Alternativ kann auch eine Einleitung durch in Längserstreckung des zweiten Reaktionsraums beabstandete Einlässe vorteilhaft sein, um eine gute Durchmischung der Reaktanden (Kohlenstoffpartikel und C0 ₂ ) zu erreichen. Bevorzugt wird die Menge des eingeleiteten C0 ₂ bezogen auf die Menge zuvor erzeugter Kohlenstoffpartikel geregelt. Davon ausgehend, dass das eingeleitete C0 ₂ vollständig oder auch nur zu einem bestimmten Prozentsatz umgesetzt wird, kann eingestellt werden, wie viel Kohlenstoffpartikel für eine Umsetzung mit H ₂ 0-Dampf zur Verfügung stehen. Hierdurch kann wiederum der Wasserstoffgehalt im Synthesegas eingestellt werden, wobei einerseits der Wasserstoff aus der Aufspaltung im ersten Reaktionsraum und der Wasserstoff durch die Umsetzung gemäß der hetWGS-Reaktion in Betracht zu ziehen ist.

Um eine gute Umsetzung des C0 ₂ gemäß der Boudouard-Reaktion sicherzustellen, kann der zweite Reaktionsraum wenigstens in einem Bereich beheizt werden, der in Längserstreckung des zweiten Reaktionsraums zwischen der Einleitung von C0 ₂ und der Einleitung von H ₂ 0-Dampf liegt. Hierbei wird der zweite Reaktionsraum vorzugsweise auf we- nigstens 800° C aufgeheizt. Eine entsprechende Aufheizung kann aber auch entfallen, wenn beispielsweise die Kohlenstoffpartikel (möglicherweise vermischt mit H ₂ ) und das C0 ₂ eine ausreichend hohe Eingangstemperatur in den zweiten Reaktionsraum besitzen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens eines der fol- genden: C0 ₂ und der H ₂ 0-Dampf vor einem Eintritt in den zweiten Reaktionsraum auf eine Temperatur von wenigstens 1000° C bevorzugt von wenigstens 1400° C aufgeheizt wird.

Oben wurden Vorrichtungen beschreiben, bei denen der zweite Reaktionsraum einen sich zwischen dem Einlass und dem Auslass vergrößernden Strömungsquerschnitt (gemessen senkrecht zur Längserstreckung des zweiten Reaktionsraums) aufweist. Auch die oben beschriebenen Verfahren wurden mit zweiten Reaktionsraum mit sich vergrößerndem Strömungsquerschnitt ausgeführt. Es wird aber auch eine alternative Vorrichtung in Betracht gezogen, bei welcher der zweite Reaktionsraum eine beliebige andere Form hat, insbesondere einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt. Der zweite Reaktionsraum hat bei dieser alternativen Vorrichtung einen zweiten und einen dritten Einlass. Der zweite

Einlass kann mit einer Quelle für wenigstens C0 ₂ verbunden werden, und der dritte Einlass kann mit einer Quelle für H ₂ 0 verbunden werden. Die zweiten und dritten Einlasse sind so angeordnet, wie oben beschrieben. Im Betrieb wird C0 ₂ (und optional eine geringe Menge an H ₂ 0) durch den zweiten Einlass eingeleitet, und H ₂ 0 wird stromabwärts davon durch den dritten Einlass eingeleitet. Alle anderen Merkmale der Vorrichtung und des Verfahrens entsprechen den oben beschriebenen Ausführungen. Durch diese alternative Vorrichtung und das Verfahren wird ebenfalls die Energiebilanz der Synthesegaserzeugung verbessert und eine geringere Temperatur am Ende der Umwandlung der Kohlenstoffpartikel in Koh- lenmonoxid ermöglicht. Außerdem lässt sich die Zusammensetzung des erzeugten Syn- thesegases leicht steuern, indem die eingeleitete Menge an C0 ₂ geregelt wird. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt:

Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Synthesegases;

Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in Figur 1 ;

Figur 3 eine schematische Detailansicht im Schnitt von Einleitungsbereichen für

Prozessgase.

In der Beschreibung verwendet Begriffe wie oben, unten, links und rechts beziehen sich auf die Darstellung in den Zeichnungen und sind nicht einschränkend zu sehen. Sie können aber bevorzugte Ausführungen beschreiben. Die Formulierung "im Wesentlichen" und ähnliche Formulierungen bezogen auf parallel, senkrecht oder Winkelangaben sollen Abweichungen von + 3 Grad umfassen und sollen bezogen auf andere Angaben und Größen Abweichungen von 5% umfassen.

Im Nachfolgenden wird ein schematischer Aufbau einer Vorrichtung 1 zum Erzeugen eines Synthesegases anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert, wobei Figur 1 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung 1 zur Erzeugung eines Synthesegases zeigt. Figur 2 zeigte eine schematische Schnittansicht durch die Vorrichtung 1 entlang der Linie II-II in Figur 1 , wobei eine spezielle Gaseinleitungskonfiguration dargestellt ist, die nicht mit der Darstellung gemäß Fig. 1 übereinstimmt. Figur 3 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht verschiedener Ausführungsformen eines Gaseinleitungsbereichs der Vorrichtung 1.

Die Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Reaktionsraum 3, der von einem isolierenden Gehäuse 5 umgeben ist, sowie einem zweiten Reaktionsraum 7, der von einem isolierenden Gehäuse 9 umgeben ist.

In dem den ersten Reaktionsraum 3 umgebenden Gehäuse 5 ist eine Vielzahl erster Ein- lässe 10 sowie eine Vielzahl zweiter Einlässe 12 ausgebilde.t. Die Einlasse 10 und 12 sind jeweils in einer oberen Wand des Gehäuses 5 vorgesehen. Die Einlässe 10 sind auf einer ersten imaginären Kreislinie angeordnet und die Einlässe 12 sind auf einer zweiten imaginären Kreislinie angeordnet. Die beiden Kreislinien sind konzentrisch zueinander. Es ist aber auch möglich eine andere Anordnung der ersten und zweiten Einlässe 10, 12 vorzusehen. Insbesondere ist es auch möglich, jeweils nur einen, zum Beispiel umlaufenden Einlass 10 bzw. einen umlaufenden Einlass 12 vorzusehen. Die Einlässe 12 sind bezüglich der Einlässe innen liegend angeordnet. Das Gehäuse 5 weist fei ner eine unten liegende Ausgangsöffnung 13 auf. Wie in Figur 1 zu erkennen ist, kann das Gehäuse 5 im unteren Bereich des Reaktionsraums 3 eine Verjüngung desselben vorsehen. Es ist aber auch möglich, dass eine entsprechende Verjüngung nicht vorgesehen ist, und das Gehäuse 5 im Schnitt, im Wesentlichen eine auf den Kopf stehende U-Form beschreibt.

Im Inneren des Reaktionsraums 3 sind zwei ringförmige, konzentrisch zueinander angeordnete Elektroden 14, 15 angeordnet, die über nicht näher dargestellte Zuleitungselemente mit einer Stromquelle verbindbar sind. Dabei liegt die Elektrode 14, konzentrisch inner- halb der Elektrode 15. Die Elektroden 14, 15 sind an einer oberen Wand des Gehäuses 5 in der Art und Weise befestigt, dass sie sich nach unten erstrecken. Die Einlasse 12 sind mit den Elektroden 14, 15 derart ausgerichtet, dass sie sich in den Zwischenraum zwischen den Elektroden 14, 15 öffnen. Die Auslassöffnungen 10 sind bezüglich der Elektroden 14, 15 so ausgerichtet, dass sie sich zu einem Bereich zwischen der äußeren Elektro- de 15 und einer Seitenwand des Gehäuses 5 öffnen. Alternativ können stabförmige Elektroden verwendet werden.

Die zweiten Einlässe 12 stehen in geeigneter Weise mit einer Gasquelle zur Einleitung eines Plasmagases in Verbindung. Als Plasmagas kann jedes geeignete Gas ausgewählt werden, welches von außen zugeführt wird oder im Kohlenwasserstoffkonverter entsteht. Als Plasmagas sind beispielsweise inerte Gase geeignet, z.B. Argon oder Stickstoff. Andererseits bieten sich Wasserstoffgas H ₂ , CO oder Synthesegas an, da diese Gase beim Betrieb der hier beschriebenen Vorrichtung sowieso anfallen. Die Elektroden 14, 15 und die hiermit in Verbindung stehende Stromquelle sind derart aufeinander abgestimmt, dass beim Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden 14, 15 und beim Einleiten eines Plasmagases über die zweiten Einlässe 12 ein Plasma zwischen den Elektroden gezündet und aufrecht erhalten werden kann. Insbesondere kann die Abstimmung derart erfolgen, dass ein Plasma auch über die freien Enden der Elektroden 14, 15 hinaus brennt. Die Einlässe 10 stehen wiederum mit der Quelle eines Mediums aus Kohlenwasserstoff, insbesondere einem Gas mit einer Zusammensetzung C _n H _m , in Verbindung. Das über die Einlässe 10 eingeleitete Medium bildet im Wesentlichen einen Medienvorhang oder eine Schicht von fließendem Gas zwischen der äußeren Elektrode 15 und der Seitenwand des Gehäuses 5 um die Seitenwand gegenüber hohen Temperaturen, die durch das Plasma erzeugt werden, zu schützen. Darüber hinaus nimmt das Medium auch Wärme auf, um auf seinem Weg vom zweiten Einlass 10 in Richtung des unteren Auslasses 13 des Gehäuses 5 durch die Wärmezufuhr und das Plasma in seine Bestandteile aufgespalten zu werden. Das heißt, das Medium, das über die Einlasse 10 eingeleitet wird, ist wenn es aus dem Auslass 13 des ersten Reaktionsraums austritt in Kohlenstoffpartikel und Wasserstoff aufgespalten. Der zweite Reaktionsraum 7 besitzt im Wesentlichen eine Rohrform, die sich von einem ersten Ende benachbart zum ersten Reaktionsraum 3 zu einem zweiten Ende konisch erweitert. Der zweite Reaktionsraum 7 ist durch das Gehäuse 9, dass eine entsprechende sich konisch erweiternde Form vorgibt in Umfangsrichtung begrenzt. Eine entsprechende Erweiterung kann aber auch stufenweise oder auf andere Art und Weise kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Der Reaktionsraum 7 besitzt somit einen ersten Einlass 20, der im Wesentlichen in Form und im Strömungsquerschnitt dem Auslass 13 des ersten Reaktionsraums 3 entspricht und direkt benachbart hierzu liegt. Am entgegengesetzten Ende wird ein entsprechender Auslass 22 gebildet. Der zweite Reaktionsraum 7 weist zwischen dem Einlass 20 und dem Auslass 22 keine oder zumindest keine wesentliche Verringerung des Strömungsquerschnittes auf, so dass das durchströmende Volumen von CO oder Synthesegas nicht abgebremst wird. Der Strömungsquerschnitt kann über einen im Vergleich zur Länge kleinen Bereich (kleiner als ca. 10%) gleich bleiben, beispielsweise um Einlasse, Auslässe oder Sensoren zu montieren. Eine unwesentliche Verringerung des Strömungsquerschnittes ist jedoch nicht schädlich und soll ebenfalls von dieser Offenbarung umfasst sein. Eine solche unwesentliche Verringerung kann sich beispielsweise bei der Konstruktion ergeben, wenn ein Auslassflansch oder Anschlussstück am Ende des zweite Reaktionsraums 7 angebracht werden soll.

In dem isolierenden Gehäuse 9, das eine entsprechende, sich konisch erweiternde Rohr- form aufweist, ist eine Vielzahl von zweiten Gaseinlässen 24 sowie dritten Gaseinlässen 26 ausgebildet.

Die zweiten Gaseinlässe 24 befinden sich im Wesentlichen direkt benachbart zum ersten Einlass 20 des Reaktionsraums 7, bevorzugt in Längserstreckung des zweiten Reaktions- raums und ausgehend vom ersten Einlass 20 im ersten Drittel, insbesondere im ersten Viertel. Die zweiten Gaseinlässe 24 können radial nach innen auf eine Längsachse des Reaktionsraums 7 gerichtet sein oder sich auch unter einem Winkel in dem Reaktionsraum 7 hineinerstrecken, wie in Figur 2 angedeutet ist. Eine entsprechende gewinkelte Einleitung, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, bewirkt, dass über die zweiten Einlasse 24 eingelei- tetes Gas eine kreisförmige Strömungskomponente (senkrecht zur Längserstreckung) innerhalb des ersten Reaktionsraums 7 bewirkt. Die zweiten Einlässe 24 stehen mit einer Quelle von C0 ₂ -Gas in Verbindung. Insbesondere kann die Quelle von C0 ₂ -Gas aus Abgasen eines Industrieprozesses bestehen. Die entsprechenden Abgase können vorab gereinigt und/oder gefiltert worden sein, um möglichst reines C0 ₂ zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise kann das C0 ₂ auch aus einem ent- sprechenden Abgasstrom ausgefroren sein, wobei hierbei üblicherweise Wasser mit ausgefroren wird, so dass über die zweiten Einlässe 24 nicht nur C0 ₂ sondern auch Wasser eingeleitet werden kann.

Die zweiten Einlässe 24 können in einem Zuleitungsbereich von einer Heizmanschette 30 umgeben sein, welche geeignet ist, das über den entsprechenden zweiten Einlass 24 zugeleitete Medium auf eine vorbestimmte Temperatur zu erhitzen. Insbesondere wird in Betracht gezogen, über die zweiten Einlässe 24 eingeleitetes C0 ₂ (und ggf. Wasser) auf eine Temperatur von über 1000° C zu erhitzen. Die Heizmanschette 30 sollte entsprechend ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich statt einer Heizmanschette 30 eine andere Heizeinheit vorzusehen, die eine entsprechende Vorheizung gewährleisten kann. Es wird in Betracht gezogen, das C0 ₂ (und ggf. Wasser) mit Abwärme vom ersten Reaktionsraum 3 aufzuheizen. So kann das Gehäuse 5 des ersten Reaktionsraums 3 vor Überhitzung geschützt werden. Die dritten Einlässe 26 liegen in Längsrichtung des Reaktionsraums weiter vom Einlass 20 des Reaktionsraums 7 entfernt als die zweiten Einlässe 24. Insbesondere befinden sich die dritten Einlässe 26 bezogen auf die Längsrichtung des Reaktionsraums 7 in einer zweiten Hälfte und insbesondere in einem letzten Drittel des Reaktionsraums 7. Die dritten Einlässe 26 können im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie die zweiten Einlässe 24 und sie können auch wiederum eine Heizmanschette 30 aufweisen, um ein Vorheizen eines hierüber eingeleiteten Mediums zu ermöglichen. Die dritten Einlässe 26 stehen mit einer Quelle für Wasser bzw. Wasserdampf in Verbindung.

In einem Bereich zwischen den zweiten Einlassen 24 und den dritten Einlassen 26 ist in dem isolierenden Gehäuse 9 eine zum zweiten Reaktionsraum 7 weisende Heizeinheit- 34 vorgesehen. Diese ist so ausgelegt, dass sie den Reaktionsraum 7 und darin aufgenommene Reaktanden auf einer Temperatur von wenigstens 800° C, bevorzugt 1000° C aufheizen, bzw. auf einer entsprechenden Temperatur halten kann. Obwohl in Figur 1 und Figur 2 jeweils mehrere in einer Ebene liegende zweite und dritte Einlässe 24 bzw. 26 dargestellt sind, ist es auch möglich jeweils nur einen einzelnen Einlass vorzusehen, der unterschiedliche Formen aufweisen kann. Auch ist es möglich, wie in Figur 3 angedeutet ist, mehrere in Längsrichtung des Reaktionsraums 7 beabstandete zweite Einlässe 24 oder dritte Einlasse 26 vorzusehen. Hierbei können die Einlässe 24, 26 unterschiedliche Formen aufnehmen, wobei in Figur 3 zwei unterschiedliche Formen angedeutet sind. Bei der oben liegenden Form sind drei in Längsrichtung des Reaktionsraums 7 beabstandete Einlässe 24 bzw. 26 vorgesehen, die jeweils über eine eigene Zuleitung ggf. mit Heizmantel 30 verfügen.

Bei der unten liegenden Ausführungsform ist nur eine Zuleitung mit Heizmanschette 30 vorgesehen, und die in Längsrichtung des zweiten Reaktionsraums beabstandeten Einläs- se 24 bzw. 26 werden durch zueinander abgewinkelte Bohrung durch eine Seitenwand des Gehäuses 9 hindurch gebildet.

Nachfolgend wird nunmehr der Betrieb der Vorrichtung 1 anhand der Figuren näher erläutert.

Über die zweiten Einlässe 12 zum ersten Reaktionsraum 3 wird ein Plasmagas, wie beispielsweise Argon, Stickstoff, Wasserstoffgas H ₂ , CO oder Synthesegas, in den Zwischenraum zwischen den Ringelektroden 14, 15 eingeleitet. Zwischen den Elektroden 14, 15 wird eine Spannung derart angelegt, dass das Plasmagas zündet und ein Plasma erzeugt wird. Das Plasma brennt in dem Zwischenraum zwischen den Elektroden 14, 15 und über deren freien Enden hinaus.

Über die ersten Einlässe 10 in dem Reaktionsraum 3 wird beispielsweise ein Methangas (CH ₄ ) in den Ringraum zwischen äußerer Elektrode 15 und der Seitenwand des Gehäuses 5 eingeleitet. Das Methangas erhitzt sich bei seiner Strömung in Richtung des Auslasses 13 des ersten Reaktionsraums 3. Dabei wird es so stark erhitzt, dass es sich in seine Bestandteile Kohlenstoff und Wasserstoff aufspaltet. Diese bilden ein Aerosol, das aus dem Auslass 13 des ersten Reaktionsraums 3 austritt. Dieses Aerosol weist auch Bestandteile des Plasmagases auf, die aber im Nachfolgenden vernachlässigt werden.

Die Zuleitung des Plasmagases, die Spannung zwischen den Elektroden 14, 15 und die Zuleitung des Methans werden derart aufeinander abgestimmt, dass das Methan vollständig aufgespalten wird, und das entsprechend erzeugte Aerosol aus Kohlenstoff und Wasserstoff bei seinem Austritt aus dem Auslass 13 des ersten Reaktionsraums 3 eine Tempe- ratur von größer 1000° C, insbesondere über 1200° C bevorzugt über 1400° C besitzt. Ferner werden die Prozessbedingungen so aufeinander abgestimmt, dass die entstehenden Kohlenstoffpartikel möglichst eine Größe im Bereich 1 -500 nm, insbesondere von 5 bis 200 nm und bevorzugt von 10-100 nm aufwiesen. Diese können als Einzelpartikel vorliegen oder auch als Cluster, die kurz nach Beginn einer Umsetzung in Einzelpartikel zerfallen. Das Aerosol tritt in den zweiten Reaktionsraum 7 über den Einlass 20 ein und wird dort mit C0 ₂ das über die zweiten Einlässe 24 in den zweiten Reaktionsraum 7 eingeleitet wird, vermischt. Dabei wird die Temperatur des C0 ₂ auf die Aerosol-Temperatur derart abgestimmt, class die Mischung wenigstens eine Temperatur von 1000°C, bevorzugt von wenigsten 1200°C aufweist. In der entsprechenden Mischung werden die Kohlenstoffpartikel in dem Aerosol durch Reaktion mit dem C0 ₂ in CO (Kohlenmonoxid) umgewandelt. Für die Kohlenstoffpartikel, die zunächst an ihrer Oberfläche Kohlenstoffatome abgeben, bewirkt der Prozess, dass den Kohlenstoffpartikeln Wärme zugeführt wird. Das C0 ₂ -Gas kühlt bei der entsprechenden Umwandlung zu CO hingegen ab. Eine entsprechende Umwandlung von Kohlenstoffpartikeln und C0 ₂ zu CO ist auch als Boudouard Reaktion bekannt (C0 ₂ + C -» 2 CO). Die Reaktion schreitet fort während die an der Reaktion beteiligten Reaktanden entlang des zweiten Reaktionsraums 7 strömen. Optional kann der Bereich stromabwärts der zweiten Einlässe 24 über die Heizeinheit 34 auf einem vorbestimmten Temperaturniveau gehalten werden.

Die Zuleitung von C0 ₂ über die zweiten Einlässe 24 wird vorzugsweise so geregelt, dass das gesamte C0 ₂ oder ein bestimmter Prozentsatz hiervon umgesetzt wird, jedoch nicht die gesamten Kohlenstoffpartikel. Mit anderen Worten kann C0 ₂ unterstöchiometrisch zugeführt werden.

Über die dritten Einlässe 26 wird stromabwärts bezüglich der zweiten Einlässe 24 Wasserdampf (H ₂ 0-Dampf) in den zweiten Reaktionsraum 7 eingeleitet. Der Wasserdampf sowie noch vorhandenes C0 ₂ reagiert mit den noch verbliebenen Kohlenstoffpartikeln. Die Umsetzung von Kohlenstoffpartikeln und dem H ₂ 0-Dampf erfolgt gemäß der sogenannten heterogenen Watergas-Shift-Reaktion (hetWGS-Reaktion). Diese Reaktion ist wesentlich schneller als die Boudouard Reaktion und kann darüber hinaus auch bei niedrigeren Temperaturen stattfinden, wobei die Temperatur bevorzugt bei über 550° C liegen sollte.

Es wird hier eine im Wesentlichen vollständige Umsetzung der Kohlenstoffpartiket ange- strebt. Am Auslass 22 des zweiten Reaktionsraums 7 sollten die Kohlenstoffpartikel somit im Wesentlichen vollständig umgesetzt sein, wobei "im Wesentlichen" eine Umsetzung von wenigstens 90 %, bevorzugt von wenigstens 95 %, umfassen soll. Somit tritt am Auslass 22 ein Synthesegas als eine Mischung aus CO und Wasserstoff aus, wobei in dein Synthesegas ferner auch noch C0 ₂ und Wasserdampf sowie ggf. kleinere nicht umgesetzte Kohlenstoffpartikel vorhanden sein können. Insgesamt sollte die Zuleitung der entsprechenden Reaktanden so gewählt sein, dass die nicht umgesetzten Bestandteile unterhalb vorbestimmter Schwellenwerte liegen, um eine Weiterverarbeitung in nachfolgenden Prozessen, wie beispielsweise einer Fischer-Tropsch-Synthese nicht entgegen zu stehen. Eine entsprechende Regelung kann der Fachmann im Rahmen der obigen Offenbarung vornehmen. Wie zuvor beschrieben besitzt der zweite Reaktionsraum 7 eine sich vom ersten Einlass 20 zum Auslass 22 erweiternde konische Rohrform. Die Form ist derart gewählt, dass das Auslassende einen in etwa um wenigstens 20 % größeren Querschnitt aufweist, als das Einlassende. Bevorzugt liegt der Anstieg des Strömungsquerschnitts zwischen 20 und 25 %.

Während zuvor ein Ablauf eines Prozesses anhand der Figuren beschrieben wurde, werden nachfolgend noch weitere Überlegungen auf denen die vorliegende Erfindung beruht dargelegt. Die Grundgleichung der Umwandlungsreaktion im zweiten Reaktionsraum ausgehend von CH ₄ als Eingangsgas im ersten Reaktionsraum 3 ist:

3 C + 6 H ₂ + C0 ₂ + 2 H ₂ 0 = 4 CO + 8 H ₂ ,

wobei hier von einem stöchiometrischen Verhältnis der Reaktanden in einem bestimmten Verhältnis zueinander ausgegangen wird.

Die Reaktion findet also unter Verdopplung der Teilchenzahl statt und ist außerdem endotherm. Aus der allgemeinen Gasgleichung p V = n R T folgt daher eine Druckerhöhung in einem geschlossenen System ausgehend von einer konstanten Temperatur, die beispielsweise über eine externe Heizung konstant gehalten werden kann.

Verzichtet man auf die externe Heizung, so nimmt die Temperatur im Laufe der Reaktion entlang des zweiten Reaktionsraums ab und die Druckzunahme verläuft flacher. Durch die konische Erweiterung des zweiten Reaktionsraums kann eine Druckerhöhung trotz einer Volumenvergrößerung im Wesentlichen vermieden oder zumindest vermindert werden, so dass die Reaktion weniger gegen einen äußeren Druck arbeiten muss. Bei dem vorliegenden System wird auf eine konstante Temperaturerhaltung im zweiten Reaktionsraum 7 verzichtet, obwohl über die Heizeinheit 34 in einem Zwischenbereich optional eine Zusatz- heizung vorgesehen sein kann.

Durch das konische Design des zweiten Reaktionsraums 7 wird eine Volumen- Vergrößerung, welche durch die Temperaturabnahme entlang des zweiten Reaktionsraums 7 nicht ausgeglichen werden kann, wenigstens teilweise aufgenommen.

Nachfolgend werden nunmehr auch zwei spezielle Beispiele für einen Prozessablauf gegeben, wobei als Eingangsgas für den ersten Reaktionsraum 3 Methan (CH ₄ ) verwendet wird. Die Temperatur des durch die Aufspaltung von CH ₄ entstehenden Aerosols am Ausläse 13 beträgt 2100°C, und die Temperatur des Synthesegases am Ausgang liegt bei 1000°C. In einer ersten Stufe des zweiten Reaktionsraums 7, d.h. zwischen dem Einlass 20 und den Einlässen 26 werden 600 Einheiten des Aerosols (aus Kohlenstoffpartikeln und Wasserstoff) mit 100 Einheiten C0 ₂ (1600°C) zu 800 Einheiten Fluid umgesetzt. Dabei sinkt die Temperatur von 2100° C auf 1660° C ab. In einer zweiten Stufe, d.h. stromabwärts bezüglich der Einlasse 26 werden dann 800 Einheiten des Fluids mit 200 Einheiten Wasserdampf (1600°C) zu 1200 Einheiten Synthesegas umgesetzt. Dabei sinkt die Temperatur von 1660° C auf 1000° C ab. Daraus ergibt sich:

Stufe I: AT = -1/6 AV = +1/3 Δρ

Stufe II: AT = -1/3 AV = +1/2 Ap

Gesamt: AT = -1/2 AV = +1 Ap dabei bezeichnen AT jeweils die Temperaturabnahme, AV den Volumenzuwachs und AP den Druckanstieg.

In einem zweiten Beispiel beträgt die Temperatur des Aerosols 1600°C und die Temperatur des austretenden Synthesegases 500°C. In der ersten Stufe werden 600 Einheiten Aerosol mit 100 Einheiten C0 ₂ (1600°C) zu 800 Einheiten Fluid umgesetzt. Dabei sinkt die Tempe- ratur von 1600° C auf 1080° C. In der zweiten Stufe werden 800 Einheiten des Fluids mit 200 Einheiten Wasserdampf (1600°C) zu 1200 Einheiten Synthesegas umgesetzt. Die Temperatur sinkt von 1080° C auf 500°C. Hieraus ergibt sich:

Stufe I: AT = -1/4 AV = +1/3 Ap = +1/12

Stufe II: AT = -2/5 AV = +1/2 Δρ = +1/10

Gesamt: AT = -3/5 AV = +1 Ap = +2/5 Bei einer niedrigeren Anfangstemperatur des Aerosols und somit gleichzeitig einer niedrigeren Ausgangstemperatur des Synthesegases ist also auch die auszugleichende Druckerhöhung niedriger. Die notwendige Ausweitung des Rohres ergibt sich aus der Gleichung für die Querschnittsfläche A = π r ² als Faktor 1 , 18 (für p ₂ = 1 ,4 p,) und Faktor 1 , 22 (für p ₂ =

Durch die Kompensation der Volumenzunahme wird das Prinzip von Le Chatelier außer Kraft gesetzt und die Reaktion muss keine Arbeit mehr gegen den äußeren Druck verrich- ten.

Durch die zuvor beschriebene Prozessführung kann auf eine Beheizung des ersten Reaktionsraums 7 auf eine konstante Temperatur verzichtet werden, obwohl eine Zusatzheizung für einen Zwischenbereich vorteilhaft sein kann. In der Folge kann die Austrittstemperatur des Synthesegases auf unter 500°C gebracht werden und liegt nicht mehr bei 800 -

1000°C, wie bei einem klassischen Boudouard Reaktor, wie er im Stand der Technik erwähnt wird. Es wird entsprechende Heizenergie gespart.

Die Reaktionsgase C0 ₂ und H ₂ 0 können bezüglich der eingebrachten Kohlenstoffpartikel stöchiometrisch eingebracht werden, wobei jedoch beide (zusammen) vorzugsweise im Überschuss 10 - 30 % eingesetzt werden. Die nicht umgesetzten Reaktionsgase können bei Bedarf nach der Reaktion wieder ausgefroren werden, um ggf. wieder in den zweiten Reaktionsraum eingebracht zu werden. Selbst wenn ein Teil des Synthesegases mit ausgefroren wird, geht es hierbei nicht verloren. Reste von C0 ₂ und H ₂ 0 im Synthesegas stö- ren eine weitere Verarbeitung beispielsweise in einem Fischer-Tropsch-Prozess nicht, sofern gewisse Grenzwerte eingehalten werden.

Ein Überschuss von Kohlenstoffpartikeln ginge hingegen zu Lasten der Synthesegasausbeute und ist daher nicht wirtschaftlich. Daher wird bevorzugt mit einem Überschuss an C0 ₂ und/oder H ₂ 0 gearbeitet.

Das H ₂ /CO-Verhältnis des Synthesegases kann reguliert werden, indem die Menge an zugegebenen C0 ₂ bezogen auf die Menge der eingeleiteten Kohlenstoffpartikel verändert wird. Je mehr C0 ₂ zugeleitet wird, desto geringer ist der relative H ₂ -Anteil im Synthesegas und desto höher ist die Menge an CO. Die Reaktionsgase C0 ₂ und H ₂ 0 können vor deren Einleitung in den zweiten Reaktionsraum aufgeheizt werden. Eine Aufheizung auf einen Temperaturbereich zwischen 1400 und 1600°C wird in Betracht gezogen. Dadurch kann die Ausgangstemperatur des Aerosols am Auslass des ersten Reaktionsraums verringert werden, beispielsweise auf einen Temperaturbereich zwischen 200 und 1400°C.

Die Erfindung wurde zuvor anhand einer speziellen Ausführungsform näher erläutert, ohne auf die konkrete Ausführungsform beschränkt zu sein. Insbesondere kann sich der Aufbau des ersten Reaktionsraumes von dem dargestellten unterscheiden. Insbesondere können sich Design, Anordnung und Anzahl der Elektroden ändern, sowie der Einlass für Kohlenwasserstoffe anders angeordnet sein. Weiter ist es nicht notwendig, dass die Aufspaltung des Ausgangsmaterials mittels eines Plasmas erfolgt. Auch kann sich die Anordnung und die Anzahl der zweiten und dritten Einlasse zum zweiten Reaktionsraum von der dargestellten Anordnung und Anzahl unterscheiden.

Wie oben erwähnt, wird auch in Betracht gezogen, dass der zweite Reaktionsraum eine beliebige andere Form hat, insbesondere einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt. Bei dieser alternativen Vorrichtung hat der zweite Reaktionsraum einen zweiten und einen dritten Einlass, die so angeordnet sind, wie oben beschrieben. Im Betrieb wird C0 ₂ (und optional eine geringe Menge an H ₂ 0) durch den zweiten Einlass eingeleitet, und H ₂ 0 wird stromabwärts davon durch den dritten Einlass eingeleitet. Alle anderen Merkmale derVor- richtung und des Verfahrens entsprechen den oben beschriebenen Ausführungen.