Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung von Sauerstoff bei der Dampfreformierung von Biomasse

Die Erfindung betrifft einen Wirbelschichtreaktor zur

Vergasung und/oder Pyrolyse von festen Brennstoffen,

vorzugsweise Biomasse, mit einer Heizeinrichtung zum

Aufheizen der Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors, wobei die Heizeinrichtung wenigstens einen Hohlraum aufweist.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Vergasung und/oder Pyrolyse von festen Brennstoffen, vorzugsweise Biomasse, in einem Wirbelschichtreaktor, vorzugsweise der vorgenannten Art .

Der erste Schritt zur Herstellung von Synthesegas aus

Biomasse mittels Dampfreformierung ist endotherm. Es muss also thermische Energie in den Prozess eingekoppelt werden. Das kann durch Teilverbrennung der Biomasse geschehen. Die Zufuhr von Sauerstoff in einen Reaktor bei einem

Temperaturniveau von etwa 800°C ist aber nicht einfach, weil durch ein hohes Sauerstoffangebot lokal so hohe Temperaturen erreicht werden, die zu einem Aufschmelzen der Ascheanteile der Biomasse führen. Deshalb muss der Sauerstoff entweder mit Wasserdampf oder Stickstoff verdünnt sein oder die Biomasse muss als kleiner Anteil im inerten Bettmaterial in Form von kleinen Kokspartikeln vorliegen, welche die Wärme schnell an das Bettmaterial weitergeben. Deshalb werden

Wirbelschichtreaktoren meistens mit Luft betrieben.

Die bekannteste industrielle Anlage dieser Art befindet sich in Güssing, Österreich (Siehe: Zweibett

Wirbelschichtvergasung in Güssiung mit 2 W _el /4,5; MW _th ; R.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Rauch, H. Hofbauer; Holzenergiesymposium 18th October 2002, ETH Zürich, Switzerland) Diese Anlage weist zwei

Wirbelschichtreaktoren auf, die durch einen Sandkreislauf miteinander verbunden sind. Der Brenner genannte Reaktor wird mit Luft betrieben. Hier werden die Kokspartikel verbrannt und das umlaufende Sandbett auf ca. 950°C aufgeheizt. Die Temperatur der Kokspartikel kann unter diesen oxidierenden Bedingungen mehr als 1100°C betragen. Deshalb ist dieser Reaktortyp nur mit Holz sicher zu betreiben. Die Verwendung von halmgutartiger Biomasse würde auf Grund ihres niedrigen Ascheschmelzpunktes zur Verklumpung des Sandes führen.

Für eine druckaufgeladene Vergasung, wie sie für die

Herstellung von Wasserstoff vorteilhaft wäre, ist dieser Reaktortyp weniger gut geeignet.

Im Prinzip kann man Wirbelschichtreaktoren auch autotherm durch direkte Zuführung von reinem Sauerstoff betreiben. In der Praxis wird dabei aber der Ascheschmelzpunkt von Biomasse überschritten, auch wenn der Sauerstoff zur Hälfte mit

Wasserdampf verdünnt wird. Der autotherme Betrieb erfordert dann eine besondere Ausgestaltung der Sauerstoffzufuhr, wie sie in DE 102 42 594 AI offenbart ist und einen speziellen Austrag für die aufgeschmolzene Asche. Diese Asche ist als Mineraldünger nicht verwertbar.

Mit reinem Sauerstoff ist also weder ein allothermer Betrieb wie beim Typ Güssing, noch ein autothermer Betrieb durch Eindüsen von reinem Sauerstoff möglich, ohne den

Ascheschmelzpunkt zu überschreiten. Bereits ein

Sauerstoffgehalt von 21% (Luft) ist problematisch. Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die

geschilderten Nachteile zu vermeiden und die Nutzung von Sauerstoff für die Vergasung von Biomasse in

Wirbelschichtreaktoren zu ermöglichen. Insbesondere soll reiner Sauerstoff für die Dampfreformierung von Biomasse mit niedrigem Ascheschmelzpunkt nutzbar gemacht werden.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 16 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 15 sowie 17 bis 25 betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß weist also die Heizeinrichtung eine

SauerstoffZuführung zum Zuführen von einem sauerstoffhaltigen Gas in den Hohlraum der Heizeinrichtung auf und grenzt der Hohlraum an einen porösen, gasdurchlässigen Abschnitt der Heizeinrichtung an. Auf diese Weise ist eine kontrollierte Oxidation mittels Sauerstoff eines sauerstoffhaltigen Gases möglich. Dabei kann es sich etwa um Luft handeln. Bevorzugt ist jedoch technisch reiner Sauerstoff. Zudem kann durch den porösen und gasdurchlässigen Abschnitt erreicht werden, dass das sauerstoffhaltige Gas mit einem brennbaren Gas in Kontakt kommt und infolge dessen oxidiert, ohne dass gleichzeitig auch Kokspartikel der Wirbelschicht direkt mit dem Sauerstoff reagieren könnten. Die Kokspartikel werden folglich

jedenfalls überwiegend von der Oxidationszone ferngehalten.

Die Heizeinrichtung kann sehr unterschiedlich ausgebildet sein. Aufgrund der porösen Ausgestaltung ist es aus

Kostengründen jedoch besonders bevorzugt, wenn die

Heizeinrichtung wenigstens ein, insbesondere aber eine

Mehrzahl von Rohren umfasst. Im Folgenden wird der

Einfachheit halber häufig lediglich von Rohren als solchen gesprochen. Ohne dass dies wiederholt ausgeführt wird, kann alternativ zu den Rohren auch nur ein Rohr oder alternativ oder zusätzlich auch eine andere Ausgestaltung der

Heizeinrichtung vorgesehen sein.

Verfahrensmäßig ist dementsprechend vorgesehen, dass das sauerstoffhaltige Gas dem Hohlraum der Heizeinrichtung zugeführt wird und das sauerstoffhaltige Gas und/oder ein brennbares Gas durch den porösen, gasdurchlässigen Abschnitt der Heizeinrichtung strömt. Das brennbare Gas wird wenigstens teilweise unter Wärmeabgabe durch das sauerstoffhaltige Gas oxidiert. Die Oxidationswärme wird dann an die Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors abgegeben. Im Folgenden werden der Einfachheit halber weitere

vorrichtungsmäßige und verfahrensmäßige Weiterbildungen gemeinsam beschrieben, wobei der Fachmann jeweils die speziellen Vorrichtungsmerkmale und Verfahrensmerkmale der Weiterbildungen erkennen wird.

Bei einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des

Wirbelschichtreaktors sind die Rohre vorzugsweise im

Wirbelschichtreaktor vorgesehen, wobei wenigstens

verschiedene Rohre als wenigstens teilweise poröse,

gasdurchlässige Rohre ausgebildet sind. Dies erlaubt eine geeignete Führung der beteiligten Gase. Es müssen also nicht zwingend alle Rohre und diese auch nicht durchgängig porös und gasdurchlässig sein. Bei einem besonders bevorzugten Wirbelschichtreaktor weist die Heizeinrichtung eine Mehrzahl konzentrisch zueinander angeordnete Rohre auf. Es sind also mehre Gruppen von wenigstens zwei Rohren vorgesehen, die jeweils untereinander konzentrisch vorgesehen sind. Hierbei kommt es

selbstverständlich nicht auf eine exakte konzentrische

Anordnung zueinander an. Es sind in jeder Gruppe von Rohren ein inneres Rohr und ein äußeres Rohr vorgesehen, wobei wenigstens das innere Rohr oder das äußere Rohr porös und gasdurchlässig ausgebildet sind. Auf diese Weise wird ein Ringraum zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr erhalten, in dem weitere Einbauten vorgesehen sein können. Der Ringraum kann als weiterer Strömungskanal für die geeignete Stromführung der beteiligten Gase dienen.

Bei einer derartigen Anordnung der Rohre kann die

SauerstoffZuführung dazu ausgebildet sein, das

sauerstoffhaltige Gas dem inneren Rohr zuzuführen. Dann kann im Ringraum die Oxidation des brennbaren Gases unter

Abwesenheit von Kokspartikeln erfolgen, da diese nicht in den Ringraum eindringen können. Das äußere Rohr kann auch als Abschirmung gegenüber der im Ringraum bedarfsweise stark erhöhten Temperatur wirken, so dass es in der Wirbelschicht nicht zu einem Überschreiten des AscheSchmelzpunkts der Kokspartikel kommen kann.

Wenn das brennbare Gas nicht durch das entsprechend poröse und gasdurchlässige äußere Rohr aus der Wirbelschicht in den Ringraum eintritt, sondern direkt von außen dem Ringspalt zugeführt wird, kann auch vorgesehen sein, das

sauerstoffhaltige Gas dem Ringraum zwischen dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr zuzuführen. Der Sauerstoff kann dann weiter von dem äußeren Rohr ferngehalten werden, wodurch sich unerwünschte Reaktionen vermeiden oder wenigstens vermindern lassen. Die BrenngasZuführung zum Zuführen von brennbarem Gas kann derart vorgesehen sein, dass das Brenngas dem inneren Rohr oder dem Ringraum zwischen dem äußeren Rohr und/oder dem inneren Rohr zugeführt wird. So kann sichergestellt werden, dass das brennbare Gas je nach der bevorzugten

Verfahrensführung der Heizeinrichtung zugeführt werden kann.

Um etwa brennbares Gas aus der Wirbelschicht der

Heizeinrichtung zuführen zu können oder sauerstoffhaltiges oder oxidiertes Gas aus der Heizeinrichtung der Wirbelschicht zuführen zu können, kann sowohl das jeweils innere Rohr und das jeweils äußere Rohr porös und gasdurchlässig ausgebildet sein.

Im Ringraum kann bedarfsweise zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr wenigstens ein weiteres, vorzugsweise poröses und gasdurchlässiges, Rohr und/oder wenigstens ein. bedarfsweise gasdurchlässiges Wärmeschutzschild vorgesehen sein. Dies kann beispielsweise der Wärmeabschirmung gegenüber den Kokspartikeln in der Wirbelschicht dienen.

Wenn eine Vermischung von Gas der Heizeinrichtung mit dem Gas der Wirbelschicht vermieden werden soll, kann das äußere Rohr von wenigstens einem gasundurchlässigen Mantel umschlossen sein. Der Mantel wird dann sozusagen von innen durch die Oxidation des brennbaren Gases geheizt und gibt die

entsprechende Wärme an das Wirbelbett ab. Der Mantel kann dabei selbst als konzentrisches Rohr ausgebildet sein.

Bei einem konstruktiv einfach ausgebildeten

Wirbelschichtreaktor kann die SauerstoffZuführung einen Düsenboden zum Zuführen von sauerstoffhaltigem Gas zum

Hohlraum und gleichzeitig zum Zuführen von Wirbelgas zur Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors umfassen. Die BrenngasZuführung kann gleichfalls in den Düsenboden integriert sein, um gleichzeitig das sauerstoffhaltige Gas und das brennbare Gas dem Hohlraum der Heizeinrichtung und das Wirbelgas der Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors zuzuführen .

Vorzugsweise ist die Heizeinrichtung in einer stationären Wirbelschicht und/oder einer zirkulierenden Wirbelschicht vorgesehen. Dort ist der Wärmeübergang besonders gut und deutlich besser als außerhalb der Wirbelschicht. Die

Wirbelschicht kann ein inertes Bettmaterial aufweisen. Darauf kann aber auch verzichtet werden, so dass beispielsweise die Wirbelschicht aus Kokspartikeln gebildet wird. Man spricht dann von einer Kokswolke. Den Kokspartikeln kann über die Heizeinrichtung gut Wärme, etwa zur Dampfreformierung, zugeführt werden.

Wenn der poröse, gasdurchlässige Abschnitt der

Heizeinrichtung, vorzugsweise das wenigstens eine poröse, gasdurchlässige Rohr, wenigstens bereichsweise ein

Katalysatormaterial aufweist und/oder aus einem

Katalysatormaterial gefertigt ist, kann eine katalytische Umsetzung von Teeren erfolgen. Dazu wird dann vorzugsweise als brennbares Gas ein teerhaltiges Pyrolysegas verwendet, das in einem dem Wirbelschichtreaktor vorgeschalteten

Verfahrensschritt in einem Pyrolysereaktor gebildet wird. Das brennbare Gas kann dann, vorzugsweise nach einer

Teiloxidation desselben, durch den porösen, gasdurchlässigen Abschnitt strömen und dabei mit dem Katalysator in Kontakt kommen .

Die Effektivität der Heizeinrichtung kann ohne Verzicht auf die zuvor beschriebenen Vorteile gesteigert werden, wenn der poröse, gasdurchlässige Abschnitt, insbesondere ein poröses, gasdurchlässiges Rohr, elektrisch beheizbar ausgebildet ist. Dabei kann der poröse, gasdurchlässige Abschnitt,

insbesondere das poröse, gasdurchlässige Rohr, bedarfsweise als Heizwiderstand dienen. Dabei ist es bevorzugt wenn, der poröse, gasdurchlässige Abschnitt, insbesondere das poröse, gasdurchlässige Rohr aus einem metallischen, elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist. Es muss jedoch nicht jeder poröse, gasdurchlässige Abschnitt oder jedes poröse, gasdurchlässige Rohr elektrisch beheizbar sein. Insbesondere bei konzentrisch zueinander angeordneten Rohren, kann es ausreichend sein, wenn ein inneres und/oder ein äußeres Rohr elektrisch beheizbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Heizwiderstand über die Höhe des Wirbelschichtreaktors segmentiert ist, so dass die elektrische Heizleistung der Heizeinrichtung in den entsprechenden Segmenten unabhängig voneinander eingestellt und/oder gesteuert werden kann. Segmentierte

Heizeinrichtungen können insbesondere dann zweckmäßig sein, wenn auch der Wirbelschichtreaktor in verschiedene Abschnitte unterteilt ist, etwa durch die Verwendung von Lochblechen. Die Lochbleche können dann beispielsweise zur

Spannungsversorgung der einzelnen elektrischen Segmente der Heizeinrichtung dienen. Verfahrensmäßig ist bei einem besonders bevorzugten

Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das sauerstoffhaltige Gas durch den porösen, gasdurchlässigen Abschnitt der

Heizeinrichtung in Richtung der Wirbelschicht des

Wirbelschichtreaktors strömt und im porösen, gasdurchlässigen Abschnitt und/oder unmittelbar angrenzend zu der der

Wirbelschicht zugewandten Seite des porösen, gasdurchlässigen Abschnitts das brennbare Gas in der Wirbelschicht oxidier . Auf diese Weise wird eine räumliche Trennung von der

Oxidation und den Kokspartikeln erreicht, so dass ein

Überschreiten der Ascheschmelztemperatur vermieden werden kann. Außerdem wird gezielt der poröse, gasdurchlässige Abschnitt der Heizeinrichtung durch die Oxidation aufgeheizt, der sodann die entsprechende Wärme, beispielsweise über Wärmestrahlung an die Wirbelschicht, insbesondere die

Kokspartike1 , abgibt .

Alternativ kann das brennbare Gas der Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors durch den porösen, gasdurchlässigen Abschnitt der Heizeinrichtung in Richtung des Hohlraums der

Heizeinrichtung strömen und im porösen, gasdurchlässigen Abschnitt der Heizeinrichtung und/oder im Hohlraum der

Heizeinrichtung von dem sauerstoffhaltigen Gas oxidiert werden. Auch in diesem Fall werden die zuvor genannten

Vorteile erzielt.

Bei einer weiteren Verfahrensalternative wird das

sauerstoffhaltige Gas wenigstens einem inneren porösen und gasdurchlässigen Rohr zugeführt, wobei das sauerstoffhaltige Gas durch das Porensystem des inneren Rohres in einem

Ringraum zwischen dem inneren Rohr und einem porösen, gasdurchlässigen äußeren Rohr strömt, und wobei dem Ringraum zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr das brennbare Gas zugeführt wird. Das brennbare Gas wird letztlich im Ringraum vom sauerstoffhaltigen Gas oxidiert, wonach das wenigstens teilweise oxidierte Gas durch das Porensystem des äußeren Rohres aus der Heizeinrichtung austritt. Das

wenigstens teilweise oxidierte Gas strömt dabei vorzugsweise in den Wirbelschichtreaktor, um diesen aufzuheizen.

Insbesondere strömt das wenigstens teilweise oxidierte Gas in die Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors, wo die Wärme des wenigstens teilweise oxidierten Gases auch auf die

Kokspartikel übergeht.

Es kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass das wenigstens teilweise oxidierte Gas durch ein poröses, gasdurchlässiges Rohr und/oder einen Wärmeschutzschild zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr, vorzugsweise in den Wirbelschichtreaktor, weiter vorzugsweise in die Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors, strömt. Auf diese Weise wird eine bessere Wärmeabschirmung gegenüber den

Kokspartikeln erreicht. Eine übermäßige Temperaturerhöhung, die zum Aufschmelzen der in den Kokspartikeln enthaltenen Asche führt, kann so vermieden werden.

Bei einer bevorzugten Verfahrensalternative wird das

sauerstoffhaltige Gas wenigstens einem inneren porösen und gasdurchlässigen Rohr zugeführt, von wo es durch das

Porensystem des inneren Rohres in einen Ringraum zwischen dem inneren Rohr und einem äußeren Rohr strömt . Dem Ringraum wird ferner ^" brennbares Gas zugeführt, das dort vom

sauerstoffhaltigen Gas oxidiert wird. Das somit wenigstens teilweise oxidierte Gas wird über eine Abführung aus dem Wirbelschichtreaktor abgezogen und nicht direkt in die Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors eingebracht. Eine entsprechende Vermischung kann auf diese Weise verhindert werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das brennbare Gas wenigstens einem inneren porösen und gasdurchlässigen Rohr zugeführt wird und durch das Porensystem des inneren Rohres in einem Ringraum zwischen dem inneren Rohr und einem äußeren Rohr strömt, dem das sauerstoffhaltige Gas zugeführt wird. Das brennbare Gas wird somit im Ringraum vom

sauerstoffhaltigen Gas oxidiert. Das wenigstens teilweise oxidierte Gas wird sodann über eine Abführung aus dem

Wirbelschichtreaktor abgezogen. Bei wenigstens einzelnen Verfahrensalternativen kann es bevorzugt sein, wenn als brennbares Gas ein, vorzugsweise teerhaltiges, Pyrolysegas aus einem dem Wirbelschichtreaktor vorgeschalteten Pyrolysereaktor verwendet wird. Ein

derartiges Gas kann folglich vorhanden sein und leicht genutzt werden. Außerdem kann die Verwendung des

Pyrolysegases zu einer Entfrachtung von in diesem enthaltenen Teeren führen.

Eine weitere VerfahrensVariante sieht vor, dass das

sauerstoffhaltige Gas wenigstens einem inneren porösen und gasdurchlässigen Rohr zugeführt wird und anschließend durch das Porensystem des inneren Rohres in einen Ringraum zwischen dem inneren Rohr und einem äußeren Rohr strömt . Das brennbare Gas dagegen strömt aus der Wirbelschicht des

Wirbelschichtreaktors durch ein äußeres, poröses,

gasdurchlässiges Rohr in Richtung des Ringraums zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr. Im Ringraum wird das brennbare Gas durch das sauerstoffhaltige Gas letztlich oxidiert und das wenigstens teilweise oxidierte Reaktionsgas über eine Abführung aus dem Wirbelschichtreaktor abgezogen. Das brennbare Gas und/oder das sauerstoffhaltige Gas können in einfacher konstruktiver Weise und zur einfachen

Verfahrensführung über einen Düsenboden des

Wirbelschichtreaktors zugeführt werden, wobei das Wirbelgas des Wirbelschichtreaktors durch den Düsenboden der

Wirbelschicht zugeführt wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird der direkte Kontakt von Sauerstoff mit den aus Biomasse gebildeten Kokspartikeln weitgehend vermieden. Erfindungsgemäß ist sowohl ein allothermer als auch ein autothermer Betrieb möglich.

Unter Sauerstoff wird hier ein sauerstoffhaltiges Gas verstanden, vorzugsweise jedoch technisch reiner Sauerstoff.

Als Wirbelschicht wird hier jegliche Ausbildung von

Reaktionszonen mit schwebenden Kokspartikeln verstanden, die sich aus Biomasse bilden. Das Wirbelbett kann inertes

Bettmaterial, wie Sand, enthalten. Die Erfindung lässt sich auf eine klassische stationäre Wirbelschicht mit und ohne Sand, eine zirkulierende Wirbelschicht oder eine Kokswolke anwenden.

Unter einer Kokswolke versteht man in diesem Zusammenhang eine Anordnung von sehr vielen in einer Gasströmung

verteilten Kokspartikeln, deren Partikelgröße so klein ist, dass die Kokspartikel vom Prozessgas, etwa in Form des ssegases, wenigstens in der Schwebe gehalten, insbesondere durch das Gas weitertransportiert werden. Im Wirbelbett des Wirbelschichtreaktors ist eine die

Heizeinrichtung bildende Struktur angeordnet, die

vorzugsweise eine große Oberfläche aufweist und wenigstens partiell gasdurchlässig ist.

Sauerstoff kann genutzt werden, um durch Oxidation oder Teiloxidation eines Gases die Struktur aufzuheizen, die ihre Wärme durch Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung an die Wirbelschicht abgibt. Eine Struktur für die industrielle Vergasung kann vorzugsweise im Wesentlichen aus einer

Mehrzahl und/oder Vielzahl von Rohren gebildet werden. Die Rohre können in großer Zahl in einer Wirbelschicht eines Wirbelschichtreaktors angeordnet sein. Je nach Prozessführung können einige Rohre gasdurchlässig und andere gasdicht sein. Gasdurchlässig sind beispielsweise gesinterte Rohre mit verbundenem Porenraum, Gewebe oder Rohre, die perforiert sind. Eine vorteilhafte Prozessführung kann mit Rohren erzielt werden, die eine poröse Struktur aufweisen, wie man sie von Kerzenfiltern kennt. Geeignet sind keramische und metallische Werkstoffe. In den Rohren können weitere Rohre angeordnet sein, die ebenfalls eine gasdurchlässige Struktur aufweisen oder gasundurchlässig ausgebildet sein können.

Die Aufheizung der Strukturen, insbesondere der äußeren Rohre der Strukturen kann beispielsweise folgendermaßen erfolgen. (a) Der der Struktur, insbesondere den Rohren, zugeführte Sauerstoff strömt über entsprechende Leitungen durch Anlegen einer ausreichenden positiven Druckdifferenz, bei der der Druck im Reaktionsraum des Wirbelschichtreaktors kleiner ist als in der porösen Struktur, von innen nach außen durch die gasdurchlässige äußere Rohrwand hindurch in Richtung des Reaktionsraums des Wirbelschichtreaktors. Dabei wird das im Wirbelschichtreaktor enthaltene Gas in den Poren der äußeren Schicht der Struktur oder

unmittelbar angrenzend zur Struktur oxidiert . Diese Oxidation führt dazu, dass sich die Struktur aufheizt. Bei einer Struktur mit sehr kleinen Poren oder feiner Perforation wird die Oxidation unmittelbar in Wandnähe erfolgen, wobei der überwiegende Teil der Energie der Aufheizung des Rohres dient. Die oxidierten oder

teiloxidierten Gase verbleiben damit im

Wirbelschichtreaktor. Es liegt hier also eine autotherme Vergasung vor.

(b) Durch Anlegen einer negativen Druckdifferenz, bei der der Druck im Reaktionsraum des Wirbelschichtreaktors größer ist als in der porösen Struktur, strömt das Gas des Wirbelschichtreaktors in Richtung des Innenraums der Struktur. In den Poren der Wandung oder in der Struktur reagiert das Gas mit dem der Struktur zugeführten

Sauerstoff, und zwar je nach Druckdifferenz. Die

Oxidation erfolgt bevorzugt an der Innenwand analog zum Fall (a) . Die oxidierten oder teiloxidierten Gase, d.h. die Reaktionsprodukte, werden dabei aus dem Rohr zur weiteren Verwendung abgezogen. Die weitere Verwendung kann beispielsweise darin bestehen, die fühlbare Wärme für den Gesamtprozess nutzbar zu machen. Es kann auch vorgesehen sein, die oxidierten oder teiloxidierten Gase auf ein höheres Druckniveau zu bringen und dem

Reaktionsraum des Wirbelschichtreaktors zuzuführen. Insbesondere wenn die Struktur aus mehreren porösen Lagen aufgebaut ist, und zwar vorzugsweise aus mehreren konzentrischen porösen Rohren, kann man zur Aufheizung der Struktur ein beliebiges brennbares Gas verwenden. Vorzugsweise weist die Struktur dann wenigstens zwei konzentrische, poröse Rohre auf. Das brennbare Gas kann in den Zwischenraum der porösen Lagen der Struktur, insbesondere in den Ringraum zwischen den konzentrischen Rohren, oder in das Innere der Struktur bzw. das Innere des jeweils inneren konzentrischen Rohres eingebracht werden. Der Sauerstoff wird dann in den jeweils anderen Raum, den Zwischenraum, Ringraum oder Innenraum

eingebracht, so dass das brennbare Gas und der Sauerstoff zunächst durch wenigstens eine Lage oder Wandung

voneinander getrennt sind.

Wenn der Sauerstoff beispielsweise in das innere

gasdurchlässige Rohr eingeführt wird und das Gas in den Ringspalt, dann strömt der Sauerstoff bei einer positiven Druckdifferenz in den Ringraum, wo das Gas mindestens teilweise oxidiert wird. Das Innenrohr wird dadurch heiß und überträgt die Wärme an das äußere Rohr, das wiederum die Wärme an die Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors abgibt. Wählt man als Gas ein teerhaltiges Pyrolysegas, ist es wünschenswert, dass das Innenrohr eine möglichst hohe Temperatur erreicht. In diesem Falle ist es

vorteilhaft, im Ringraum ein zusätzliches

Wärmeschutzschild, etwa in Form eines gerollten

perforierten Blechs, anzuordnen, so dass im

entsprechenden Zwischenraum eine hohe Temperatur erreicht werden kann, ohne dass die Temperatur im Reaktionsraum so stark ansteigt, dass sich Ascheschmelzen bilden können. Das Wärmeschutzschild wird deshalb zwischen der

Reaktionszone und dem äußersten konzentrischen, porösen Rohr vorgesehen. Das Blech zur Bildung des

Wärmeschutzschilds kann so gestaltet sein, dass eine möglichst hohe Turbulenz entsteht, damit die Gasmoleküle möglichst oft Kontakt mit der heißen Rohrwand bekommen. Zur Unterstützung der Teerzerstörung ist es vorteilhaft, mindestens das Innenrohr katalytisch zu beschichten.

Geeignet sind dafür beispielsweise nickelbasierte

Katalysatoren aus der Gruppe VIII des Periodensystems, die auch Ammoniak zerstören können. Auch die Dotierung nickelbasierter Katalysatoren mit MgO, Zr0 ₂ oder Zr0 ₂ - A1 ₂ 0 ₃ ist vorteilhaft. Durch die katalytische

Teerzerstörung von Pyrolysegas bei erhöhten Temperaturen erhält man ein weitgehend teerfreies Synthesegas.

Falls das äußere Rohr gasdurchlässig ist, kann das teiloxidierte Pyrolysegas, dessen Teergehalt weitgehend katalytisch und/oder thermisch umgesetzt wurde, durch Anlegen einer entsprechenden Druckdifferenz in den

Wirbelschichtreaktor strömen. Das weitgehend teerfreie Pyrolysegas kann aber auch als Synthesegas aus dem

Ringraum zur weiteren Verwendung abgezogen werden. In diesem Fall kann das äußere Rohr gasdicht sein.

Die mindestens teilweise Oxidation des Gases mit

Sauerstoff kann auch außerhalb der Struktur erfolgen. Im einfachsten Fall heizt das wenigstens teilweise oxidierte Gas dann die Struktur beim Durchströmen derselben auf. Die Struktur gibt die Wärme dann an die Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors ab. Die mindestens teilweise Oxidation des Gases kann auch gänzlich außerhalb des Wirbelschichtreaktors erfolgen oder unmittelbar unterhalb der Struktur, insbesondere der Rohre. Die Zusammenführung von brennbarem Gas und Sauerstoff kann auch innerhalb der Struktur, insbesondere innerhalb der Rohre, erfolgen. Auch in diesen Fällen kann ein gasdurchlässiges Rohr vorteilhaft sein, weil damit in axialer Richtung geringe Temperaturdifferenzen erreicht werden können.

Falls als brennbares Gas teerhaltiges Pyrolysegas verwendet wird, ist es vorteilhaft, mindestens die

Struktur, insbesondere das wenigstens eine Innenrohr, mit einem Katalysator zu versehen. Die Struktur oder das wenigstens eine Rohr können auch aus einem katalytischen Material gefertigt sein. Das gesamte teiloxidierte

Pyrolysegas muss dann durch mindestens eine katalytisch aktive Struktur strömen, wodurch der Teergehalt des Pyrolysegases sogar noch deutlicher reduziert werden kann als im Fall (c) .

Falls das brennbare Gas durch Anlegen einer

entsprechenden Druckdifferenz durch das gasdurchlässige Rohr in den Wirbelschichtreaktor strömt, um dort oxidiert zu werden, kann auch dieses Rohr mit einem Katalysator versehen sein. Es ist nicht zwingend, den katalytischen Prozess in das Innere der Struktur zu verlagern. Dieser Prozess kann auch in einem Apparat außerhalb des

Wirbelschichtreaktors erfolgen.

Eine Vorstufe zur Erzeugung von Pyrolysegas ist in

DE 198 07 988 AI beschrieben. Auch die Patentanmeldungen DE 10 2008 014 799 AI und DE 10 2008 032 166 AI nutzen

Vorstufen, in denen teerhaltiges Pyrolysegas erzeugt wird.

Wenn das brennbare Gas, etwa teerhaltiges Pyrolysegas, nicht oder nicht vollständig als Wirbelgas für den

Wirbelschichtreaktor verwendet wird, sondern wenigstens teilweise zur wenigstens teilweisen Oxidation der Struktur zugeführt wird, kann ein Teil des Gases des

Wirbelschichtreaktors im Kreis geführt und als Wirbelgas genutzt werden, um genügend Wirbelgas für den Betrieb des Wirbelschichtreaktors bereitzustellen. In diesem Fall ist möglicherweise ein Umlaufgebläse erforderlich, das

Synthesegas oder Pyrolysegas vom Ausgang des

Wirbelschichtreaktors an den Eingang zurückführt.

Soll Pyrolysegas zum Aufheizen der Struktur verwendet werden, so empfiehlt es sich, dieses Gas vorher zu entstauben und gegebenenfalls von Katalysatorgiften, wie Schwefel, zu befreien. Eine Heißgasentschwefelung ist im Allgemeinen ausreichend und an sich bekannt. Zwar lässt sich Staub von den Rohren, wie bei Filterkerzen üblich, durch einen

Druckstoß ablösen. Allerdings können Schwefelverbindungen zur Bildung niedrigschmelzender Aschen führen, die sich in den Rohren ablagern.

Soll das eingeführte Gas mit technisch reinem Sauerstoff total oxidiert werden, so geht das möglicherweise nur mit einem Umlaufgebläse . Durch die Rückführung des teiloxidierten Gases können die auftretenden Temperaturen begrenzt und so die Strukturen vor zu hohen Temperaturen geschützt werden. Der Erzeugung von Synthesegas folgt häufig ein weiterer Prozess zur Verarbeitung dieses Gases zu gasförmigen oder flüssigen Stoffen, wie beispielsweise Wasserstoff, Methan, Methanol oder Treibstoffen. Bei der Umsetzung und Reinigung dieser Produkte fallen häufig brennbare Gase und Dämpfe an, die für die Aufheizung der Struktur im Wirbelschichtreaktor verwendbar sind und als brennbares Gas in der zuvor

beschriebenen Weise eingesetzt werden können. Das können auch Fraktionen mit hohem Wasserstoffanteil sein, aus denen durch Totaloxidation Wasserdampf entsteht, der für den

Gesamtprozess sehr nützlich sein kann. Wasserdampf ist beispielsweise als Wirbelgas für den hier beschriebenen

Wirbelschichtreaktor, für die homogene Wasserdampfreaktion (Shift) oder bei der Methanisierung gut verwendbar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren sind für eine druckaufgeladene Prozessführung und ebenso für einen drucklosen Prozess geeignet. Reiner

Sauerstoff wird für größere druckaufgeladene Anlagen

bevorzugt eingesetzt, bei kleinen drucklosen Anlagen kann Luft vorteilhafter sein, da die Erzeugung von geringen Mengen reinen Sauerstoffs verhältnismäßig Kostenintensiv ist.

Beim dem beschriebenen Verfahren wird der direkte Kontakt zwischen den Kokspartikeln und dem Sauerstoff vermieden oder wenigstens deutlich reduziert. Die Wärme wird vielmehr durch Strahlung, Konvektion und Wärmeleitung an die Kokspartikel übertragen. Wegen der endothermen Reaktion der Koksumsetzung sind die Kokspartikel vorzugsweise stets kälter als die Struktur, das umgebende Gas oder ein benachbartes

Sandpartikel, soweit vorhanden. Die Temperaturdifferenz zischen Kokspartikeln und Struktur lässt sich durch die Größe der Strukturoberfläche steuern, so dass Temperaturdifferenzen zwischen 20°C und 300°C eingestellt werden können. Die Erfindung ist daher auch für Biomassen mit niedrigem

Ascheschmelzpunkt geeignet. Das trifft auf eine Vielzahl von ertragreichen halmgutartigen Biomassen zu. Der

Reformierungsprozess■ kann trotz Nutzung von Sauerstoff allotherm gefahren werden kann. Das erhöht die

Produktqualität des Synthesegases. Die Erfindung ermöglicht auch eine thermisch katalytische Reduzierung des

Teergehaltes . Der Wirbelschichtreaktor kann zur Pyrolyse von festen

Brennstoffen, wie Biomasse ausgebildet, sein. Der

Wirbelschichtreaktor kann auch zur Herstellung von

Synthesegas aus festen Brennstoffen, vorzugsweise aus einem Pyrolysegas der vorgenannten Pyrolyse, ausgebildet sein.

Bedarfsweise kann der Wirbelschichtreaktor zur

Dampfreformierung umfassend eine Pyrolyse in einem ersten Reaktorteil (Pyrolysereaktor) und eine Synthesegasherstellung in einem zweiten Reaktorteil (Synthesegasreaktor) ausgebildet sein.

Nachstehend wird die Erfindung anhand einer lediglich

Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Wirbelschichtreaktor mit stationärer

Wirbelschicht, bei dem Sauerstoff durch Rohre mit poröser Wand eingeleitet wird,

Fig. 2 einen Längsschnitt des porösen Rohres aus Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt des porösen Rohres aus Fig. 1, Fig. 4 einen Wirbelschichtreaktor mit zirkulierender Wirbelschicht, bei dem Sauerstoff durch Rohre mit poröser Wand eingeleitet wird, Fig. 5 einen Wirbelschichtreaktor mit außen liegender

Oxidation,

Fig. 6 einen Wirbelschichtreaktor mit zwei konzentrisch angeordneten gasdurchlässigen Rohren,

Fig. 7 einen Längsschnitt der gasdurchlässigen Rohre aus

Fig. 6,

Fig. 8 einen Querschnitt der gasdurchlässigen Rohre aus

Fig. 6,

Fig. 9 einen Querschnitt der gasdurchlässigen Rohre aus

Fig. 6 mit Wärmeschutzschild, Fig. 10 einen kaskadierten Wirbelschichtreaktor mit zwei konzentrisch angeordneten Rohren, wobei nur das Innenrohr gasdurchlässig ist,

Fig. 11 einen Längsschnitt der Rohre aus Fig. 10,

Fig. 12 einen Querschnitt der Rohre aus Fig. 10 und 11 und

Fig. 13 einen Wirbelschichtreaktor, bei dem die Oxidation eines Gases auf der Innenseite eines porösen Rohres geschieht . Fig. 1 zeigt einen Wirbelschichtreaktor 9a mit einer

stationären Wirbelschicht 10 zwischen einem Düsenboden 12 und einem oberen Ende 16. Um die Zerkleinerung der Biomasse zu unterstützen, kann das Wirbelbett Sand enthalten. Die

Wirbelschicht wird durch ein Wirbelgas 13, beispielsweise Wasserdampf und/oder Pyrolysegas, fluidisiert. Biomasse 14 wird dem Wirbelschichtreaktor über ein Förderorgan zugeführt. Das im Wirbelschichtreaktor 9a erzeugt Synthesegas 15 passiert den Raum über der Wirbelschicht 11 (Freeboard) und verlässt den Wirbelschichtreaktor 9a an seinem Kopfende. In der Wirbelschicht befindet sich eine Heizeinrichtung 28 umfassend eine Vielzahl von porösen, einen Hohlraum 29 aufweisenden Rohren la, denen Sauerstoff 6 über eine

SauerstoffZuführung 30 in Form von Leitungen 5 zugeführt wird. Der Sauerstoff 6 strömt durch einen durch die porösen Rohre la gebildeten, porösen, gasdurchlässigen Abschnitt 31 der Heizeinrichtung 28 in Richtung Wirbelschicht 10.

In die äußere Schicht der porösen Rohre la dringt das brennbare Gas aus der Wirbelschicht 10 durch Diffusion und

Konvektion ein und wird dort durch den Sauerstoff 6 oxidiert. Dadurch wird das Rohr la aufgeheizt und gibt seine Wärme durch Wärmeübertragung an die Wirbelschicht 10 ab. Die

Kokspartikel im Wirbelbett werden überwiegend indirekt durch Wärmeleitüng von Sand und Gas aufgeheizt. Da die Vergasung von Koks endotherm ist, sind die Kokspartikel die kältesten Partikel im Wirbelbett 10. Porosität und Porengröße der Rohre la werden zweckmäßigerweise so gewählt, dass der Druckverlust des Sauerstoffs deutlich größer ist als die Druckdifferenz am oberen und unteren Ende der Wirbelschicht 10. Damit wird eine annähernd gleichmäßige Beheizung erreicht . Gleichzeitig werden die Porosität und die Porengröße der Rohre la so gewählt, dass die Kokspartikel nicht in das Porensystem der Rohre la eindringen und dort mit dem Sauerstoff 6 in Kontakt kommen können. Fig. 4 zeigt einen Wirbelschichtreaktor 9b mit zirkulierender Wirbelschicht. In diesem Reaktortyp ist die

Gasgeschwindigkeit so hoch, dass sich keine stationäre

Wirbelschicht einstellt. Das Bettmaterial der Wirbelschicht 10 wird über einen Zyklon 27 und einen mit Siphongas 8 betriebenen Siphon in an sich bekannter Weise ständig umgewälzt. Die porösen Rohre la können daher fast den gesamten Reaktionsraum ausfüllen. Der Düsenboden 12 besteht aus einem durch die Platten 17 und 18 gebildeten Doppelboden. Dieser Doppelboden wird zur Verteilung des Sauerstoffs 6 genutzt. Die Verteilung des Sauerstoffs 6 könnte auch auf anderem Wege erfolgen.

Erfahrungsgemäß ist die Wärmeübertragung an den Rohren la in den ersten Zentimetern am Düsenboden nicht so hoch wie im Mittelteil des Wirbelschichtreaktors 9b. Deshalb ist es zweckmäßig, das Rohr la im unteren Bereich nicht zu beheizen oder dort nicht porös auszubilden. Das kann durch Einstecken oder Ummanteln des Rohres la mit einem Schutzrohr 4 in Form eines kurzen gasdichten Rohres geschehen. Bedingt durch den Doppelboden wird das Wirbelgas 13 durch eine Vielzahl von Rohrdüsen 20 geleitet, die durch den von den Platten 17 und 18 gebildeten Doppelboden hindurchgehen. Als Rücklaufsperre 21 ist eine Platte vorgesehen. Das Wirbelgas wird neben den Rohren la dem Wirbelschichtreaktor 9a zugeführt .

Fig. 5 zeigt einen Wirbelschichtreaktor 9a mit stationärer Wirbelschicht 10, bei der ein beliebiges von außen über eine BrenngasZuführung 32 zugeführtes, brennbares Gas 7 in einer hierfür vorgesehenen Apparatur 22 zumindest teilweise mit Sauerstoff 6 oxidiert wird. Das erhitzte und teiloxidierte Gas strömt durch einen Doppelboden, wie in Fig. 4

beschrieben, durch eine Vielzahl von porösen Rohren la in die Wirbelschicht 10. Wenn die Anzahl der Rohre la groß ist, wird die Wärme überwiegend durch Strahlung, Wärmeleitung und Konvektion auf die Wirbelschicht übertragen. Bei geringer Anzahl der Rohre la wird die Wärme durch das teiloxidierte Gas selbst übertragen. In beiden Fällen kommen die

Kokspartikel nicht mit Sauerstoff in Berührung.

Diese Konstruktion ist besonders für die Oxidation oder Teiloxidation teerhaltiger Pyrolysegase geeignet, welche vorzugsweise vor der Oxidation entstaubt sein sollten. Die erhöhte Temperatur des teiloxidierten Pyrolysegases kann man zur katalytischen Zerstörung von Teeren nutzen. Das kann geschehen, indem man die Rohre la mit einem Katalysator versieht oder einen katalytischen Reaktor außerhalb des Wirbelschichtreaktors anordnet. Bei starker Überhitzung des Gases durch Teiloxidation oder katalytischen Reaktionen sollte, vorzugsweise durch eine Vielzahl von Rohren la, dafür gesorgt werden, dass die Temperatur der Rohre la nicht so groß wird, dass die Asche in der Wirbelschicht 10

aufschmilzt.

Fig. 6 zeigt einen Wirbelschichtreaktor 9a mit stationärer Wirbelschicht 10, bei dem in den Rohren la ein weiteres poröses Rohr 2a konzentrisch angeordnet ist, dessen Porosität so gewählt ist, dass Kokspartikel nicht in das Porensystem der Rohre eindringen, jedenfalls das Rohr nicht durchdringen können. Die konzentrisch angeordneten Rohre la,2a bilden einen Ringraum 33 und ermöglichen eine stärkere Überhitzung des brennbaren Gases 7, weil die Oxidation oder Teiloxidation mit Sauerstoff 6 am Innenrohr 2a erfolgt, das die Wärme überwiegend als Strahlung an das Außenrohr la abgibt. Die Temperaturerhöhung kann man verstärken, wenn im Ringraum noch ein zusätzliches gasdurchlässiges Rohr 3 angeordnet wird. Das Rohr 3 kann beispielsweise aus einem gerollten Blech gebildet sein, bei dem die Öffnungen so gestanzt sein können, dass Blechfahnen als Stromstörer am Blech verbleiben. Diese

Konstruktion eignet sich besonders für die

thermisch/katalytische Zerstörung von Teeren. Vorzugsweise sollte mindestens das Innenrohr 2a eine katalytisch wirksame Schicht aufweisen oder ganz aus einem katalytischen Material gefertigt sein. In diesem Fall sollte das Schutzrohr 4 vorzugsweise länger ausgebildet sein, so dass am Eintritt des Rohrs 3 das dann noch kalte und damit teerhaltige Pyrolysegas nicht in den Wirbelschichtreaktor 9a gelangt. Den

Teermolekülen sollte vielmehr die Gelegenheit gegeben werden, mit dem heißen Innenrohr 2a in Kontakt zu treten. Anstelle eines Bleches kann das Wärmeschutzschild 3 in diesem Fall auch als poröses Rohr mit katalytisch wirksamer Schicht zur Teerzerstörung ausgebildet werden. ie Fig. 6 bis 9 zeigen, kann das oxidierte oder

teiloxidierte Gas 7 in die Wirbelschicht 10 entlassen werden. Die Zufuhr des Gases 7 und des Sauerstoffs 6 geschieht hier über einen Düsenboden 12, der zwei Kammern besitzt, die aus den Platten 17, 18 und 19 gebildet werden. Fig. 10 zeigt einen kaskadierten Wirbelschichtreaktor 9c mit einer stationären Wirbelschicht 10, die ein inertes

Bettmaterial, wie Sand, enthält und zwei weitere Wirbelschichten 23. Diese Wirbelschichten 23 bestehen nur aus Kokswolken, die aus der Wirbelschicht 10 emporgestiegen sind. Zwischen der weiteren Wirbelschicht 23 und der stationären Wirbelschicht 10 befindet sich ein Reaktionsraum 11. Wie bei Fig. 6 wird die Struktur aus einer Vielzahl von Rohren lb gebildet, die jeweils ein zusätzliches konzentrisch

angeordnetes Innenrohr 2a oder 2b aufweisen. Das brennbare Gas 7 wird in den Ringraum eingeführt, der von den beiden Rohren gebildet wird. Der Sauerstoff 6 wird dem Innenrohr 2a zugeführt. Im Bereich der sandhaltigen Wirbelschicht 10 besteht das Innenrohr 2a aus einem porösen Rohr 2a und im Bereich der weiteren Wirbelschichten 23 und des

Reaktionsraums 11 aus einem perforierten Rohr 2b oder einem Rohr 2b mit höherem Stömungswiderstand, das weniger

Sauerstoff 6 hindurch lässt als das poröse Rohr in der stationären Wirbelschicht 10. Das ist zweckmäßig, weil die Wärmeübertragung in der stationären Wirbelschicht 10 deutlich höher ist als in den weiteren Wirbelschichten 23 und dem Reaktionsraum 11. Das Rohr lb ist gasundurchlässig. Das oxidierte oder teiloxidierte Gas 24 muss daher in den Raum 26 entlassen werden, der durch den Zwischenboden 25 gebildet wird. Es gelangt von dort zur weiteren Verwendung in den Gesamtprozess . Fig. 13 zeigt einen Wirbelschichtreaktor 9a mit einer

Vielzahl von porösen Rohren la im Bereich der Wirbelschicht 10, die im Raum über der Wirbelschicht in ein gasdichtes Rohr lb übergehen. In jedem Rohr la ist ein weiteres poröses Rohr 2a konzentrisch angeordnet, das Sauerstoff 6 in den Ringraum einströmen lässt. Der Sauerstoff 6 strömt durch den

Doppelboden, gebildet aus den Platten 17 und 18, in die Rohre 2a. Das brennbare Gas 7 wird in diesem Fall durch Anlegen eines Unterdrucks der Wirbelschicht 10 entnommen. Das oxidierte oder teiloxidierte Gas 24 gelangt zur weiteren Verwendung in den Gesamtprozess . Der Prozess lässt sich als allothermes Vergasungsverfahren einstufen, weil das

Synthesegas nicht mit dem gebildeten Kohlendioxid belastet ist. Der oxidierte Wasserstoff und das oxidierte

Kohlenmonoxid werden in der Wirbelschicht immer wieder neu gebildet, weil es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt .

Bezugszeichenliste

la Beheizbares poröses oder perforiertes Rohr

lb Beheizbares Rohr

2a Poröses Innenrohr

2b Perforiertes Innenrohr

3 Wärmeschutzschild

4 Schutzrohr zur Abdichtung des Einlaufbereichs

5 Rohrzuführung

6 Sauerstoff

7 Brennbares Gas

8 Siphongas

9a Wirbelschichtreaktor mit stationärer Wirbelschicht

9b Wirbelschichtreaktor mit zirkulierender Wirbelschicht

9c Mehrstufiger Wirbelschichtreaktor

10 Stationäre Wirbelschicht

11 Raum über der Wirbelschicht (Freeboard)

12 Düsenboden

13 Wirbelgas

14 Biomasse oder Koks (Restkoks)

15 Synthesegas oder Produktgas

16 Obere Grenze der stationären Wirbelschicht

17 Obere Platte des Düsenbodens

18 Untere Platte des Düsenbodens

19 Mittelplatte des Düsenbodens

20 Düse im Düsenboden

21 Rücklaufsperre über der Düse

22 Brenner

23 Wirbelstufen für Koks

24 Gas zur weiteren Verwendung im Gesamtprozess

25 Zwischenboden

26 Gas -Sammelräum

27 Zyklon

28 Heizeinrichtung Hohlraum

SauerstoffZuführung

poröser, gasdurchlässiger Abschnitt BrenngasZuführung

Ringraum