Verfahren der hier Rede stehenden Art sind aus der Praxis seit Jahren bekannt. So offenbart die DD 110 050 ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff-und bzw. oder kohlenoxidhaltigen Gasen, bei dem vor allem auf eine effektive Verwendung von Flüssigkeit bei der Gasreinigung abgestellt wird. Aus der DE 195 06 563 A1 ist ein Verfahren zur Reinigung von Gas bekannt, bei dem das zu reinigende Gas zwei in Reihe geschaltete Wärmetauscher durchläuft, die das Gas abkühlen. Des Weite- ren werden dem Gas in Sprayzonen, die am Einlass und Auslass des zweiten Wärmetauschers lokalisiert sind, Flüssigkeit zugeführt.

Besonders problematisch ist die Gasreinigung von Prozessgas aus Biomassekraft- werken, Müllverbrennungsanlagen, Pyrolyseverfahren und sonstigen Synthesegas- herstellungen, da die gegenwärtigen Verfahren keinen zufriedenstellenden Ab- scheidungsgrad für Teer-, Schwefelbestandteile und sonstige Katalysatorengifte für gasmotorenbetriebene Gasturbinen, BHKW's oder Brennstoffzellen gewährleisten.

Insbesondere ist problematisch, dass der hohe Wasserstoff-und Kohlenmonoxid- anteil bei allothermen Vergasungsverfahren eine Schwefelabscheidung durch Sau- erstoffzugabe-beispielsweise unter Luftzufuhr-nicht zulässt, da hierbei beson- ders gefährliche Reaktionen ablaufen können. Darüber hinaus würde das Gas durch den Luftstickstoff unnötig verdünnt, was dessen Verwendung in nachgeschalteten Gasverbrennungsprozessen in energetischer Hinsicht nachteilig beeinflussen würde.

Abscheidungsverfahren über Kohlenstofffilter erfordern aufgrund der enormen Gasmengendurchsätze erhebliche Investitionen in laufend zu wechselnde Filter- materialien, so dass ein rentabler Einsatz dieser Verfahren nicht möglich ist.

Ein Hochtemperaturcracken des Prozessgases ist in energetischer Hinsicht nicht erstrebenswert, da Vergasungsverfahren, insbesondere für Biomassen, auf eine Betriebstemperatur von 800° C optimiert sind.

Von zentraler Bedeutung ist, dass die Prozessgase aus allothermen Verfahren auf- grund ihres hohen Wasserstoff-und Kohlenmonoxidgehalts bestens für die Ener- gieumwandlung in Brennstoffzellen geeignet sind und auch hinsichtlich anderer Nutzungen weitreichende Perspektiven eröffnen. Vor einer problemlosen Nutzung müssen diese Prozessgase jedoch von Störstoffen, beispielsweise Quecksilbersul- faten, Schwermetallen, Ammoniak-und Schwefelverbindungen, befreit werden.

Vor diesem Hintergrund sind insbesondere Boudouard-Reaktionen problematisch, die auf einer endothermen Reaktion des Kohlenstoffs mit Kohlendioxid unter Er- zeugung von Kohlenmonoxid basieren. Diese Reaktionen sind gesamtdruckabhän- gig, wobei das Verhältnis von Kohlendioxid zu Kohlenmonoxid extrem tempera- turabhängig ist. Darüber hinaus ist bei der Gasreinigung von enormer Bedeutung, dass sich zwischen den einzelnen Prozessschritten Furane und Dioxine bilden kön- nen.

Bei all den zuvor genannten Verfahren ist nachteilig, dass die einzelnen Prozess- schritte nicht so aufeinander abgestimmt sind, dass unerwünschte Reaktionen im Prozessgas zwischen den einzelnen Prozessschritten unterdrückt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine pro- blemlose und effektive Gasreinigung unter Verhinderung unerwünschter Reaktionen realisierbar ist.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe hinsichtlich eines Verfahrens zur Reinigung von Gas mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist ein Verfahren zur Reinigung von Gas dadurch gekennzeichnet, dass das Gas nach dessen Erzeugung zur Feststoffentfernung unter einstellbaren physikalischen Be- dingungen durch einen Zyklon geführt und unmittelbar nacheinander durch einen mit dem Zyklon gekoppelten Wärmetauscher und durch beim Durchlaufen eines verwirbelten Wasserbades erzeugte fein versprühte Wassertröpfchen jeweils schlagartig abgekühlt wird.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass eine Feststoffent- fernung unter einstellbaren physikalischen Bedingungen eine Anpassung der Reini- gungsbedingungen an eine sich während des Prozesses, insbesondere der Gaser- zeugung, ändernde Gaszusammensetzung ermöglicht. Eine schnelle Reinigung im Zyklon ist ermöglicht, weil abzuscheidende Feststoffe nicht durch Kondensations- keime oder ähnliche Störeffekte, die mit Dichte-, Druck-oder Temperaturänderun- gen einhergehen, in ihrer Bahn gestört werden.

Darüber hinaus ist in erfindungsgemäßer Weise erkannt worden, dass durch eine schlagartige Abkühlung des Gases beim Durchlaufen eines Wärmetauschers ein Einfrieren von Reaktionen durch plötzliches Kondensieren hochreaktiver Gasbe- standteile möglich ist. Hierdurch wird die Bildung unerwünschter Verbindungen un- terdrückt.

Eine zweite schlagartige Abkühlung des Gases erfolgt durch Flüssigkeitskontakt.

Auf besonders raffinierte Weise wird der Kontakt des Gases mit heißen Wänden durch Durchlaufen eines verwirbelten Flüssigkeitsbades und die Erzeugung fein versprühter Flüssigkeitströpfchen verhindert. Hierdurch ist eine Induzierung von Nachreaktionen durch heiße Wände nahezu ausgeschlossen. Erfindungsgemäß ist auch erkannt worden, dass feinste Tropfen aufgrund ihrer großen Wärmeaus- tauschfläche das Gas nicht nur schlagartig abkühlen, sondern effektiv reinigen, da die Tropfen als Kondensationskeime fungieren, an die sich Schadstoffe und Schmutz anlagern.

Schließlich ist erkannt worden, dass gerade die Kombination der vorgenannten Schritte und die raschen Übergänge des Gases zwischen diesen Schritten die Pro- zesszeit minimiert und Reaktionen zwischen den Prozessschritten verhindert. Folglich ist ein Verfahren zur Reinigung von Gas angegeben, bei dem eine pro- blemlose und effektive Gasreinigung unter Verhinderung unerwünschter Reaktionen realisiert ist.

Die physikalischen Bedingungen im Zyklon könnten so gewählt werden, dass das Gas isothermen, isochoren, isobaren oder adiabatischen Zustandsänderungen un- terworfen wird. Es ist auch denkbar, dass das Gas seine bei der Gaserzeugung an- genommenen physikalischen Eigenschaften beim Durchlaufen des Zyklons beibe- hält. Darüberhinaus ist denkbar, dass einzelne physikalische Eigenschaften des Gases infolge bedienerseitig geeignet eingestellter physikalischer Bedingungen im Zyklon verändert werden. Somit ist ein variabler Einsatz des Zyklons möglich.

Weitere Zyklone dieses Typs sind auch innerhalb des Gaserzeugers, gegebenfalls zur Vorabscheidung von Feststoffen, denkbar.

In ganz besonders vorteilhafter Weise könnte das Gas auf die Kondensationstem- peraturen ausgewählter Gasbestandteile abgekühlt werden. Hierdurch ist gewähr- leistet, dass selektiv ganz bestimmte Reaktionen ausgeschlossen werden können, wohingegen andere Reaktionen ablaufen.

Das Gas könnte im ersten Schritt durch einen Rohrbündelwärmetauscher abgekühlt werden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch hohe Geschwindigkeiten in den Einzelrohren hohe Turbulenzen erzeugt werden, wodurch große Wärme- übertragungsraten gesichert sind. Sekundärseitig wird Dampf erzeugt. Der Rohr- bündelwärmetauscher könnte im Sinne eines"Transfer-Line-Exchangers"ausgebil- det sein.

Das Gas könnte im ersten Schritt von ca. 800° C auf etwa 310° C abgekühlt werden.

Diese Ausgestaltung des Verfahrens gewährleistet ein Quenchen bzw. Einfrieren von Boudouard-Rückreaktionen, deren Syntheseprodukte extrem tempera- turabhängig sind. Durch diese spezielle Ausgestaltung des Verfahrens kann ausge- schlossen werden, dass sich ein ungünstiges Kohlenmonoxid-zu Kohlendioxidver- hältnis im Prozessgas einstellt.

Das Gas könnte im zweiten Kühlungsschritt in ein trichterförmiges Rohr eingeleitet werden und die Flüssigkeit zur Erzeugung einer rotierenden Flüssigkeit tangential zugeführt werden. Diese Ausgestaltung des Verfahrens hat den Vorteil, dass eine Kegelfläche des Rohrs mit Flüssigkeit bespült wird, wodurch das Anlagern von kon- densierenden Gasbestandteilen an gegebenenfalls aufreißenden Flüssigkeitsfilmen am Einlauf des heißen Gases verhindert wird. Darüber hinaus wird durch die Rota- tion der Flüssigkeit verhindert, dass trockene Stellen entstehen, die als Reaktions- keime für unerwünschte Reaktionen fungieren. Insofern ist eine Induzierung von unerwünschten Reaktionen wirksam verhindert.

Die Flüssigkeit könnte durch eine als Ringspalt ausgebildete engste Stelle des trichterförmigen Rohrs geführt werden, wobei die Flüssigkeit durch Geschwindig- keitserhöhung in feinste Tröpfchen zerstäubt wird. Dies hat den Vorteil, dass das Gas in direktem Flüssigkeitskontakt schnell abgekühlt wird, wodurch das Gas die Flüssigkeit bis zur vollständigen Sättigung aufnehmen kann. Die Verdämpfungs- wärme der zugeführten Flüssigkeit-beispielsweise Wasser-führt letztlich zur Ab- kühlung des Gases. Diese spezielle Ausführung führt zur Bildung ausreichend vieler Kondensationskeime in Form von gesättigtem Wasserdampf und Wassertröpfchen, die der Anlagerung und Bindung von auszuwaschenden Teilchen und Verbindun- gen wie Schwefel-und Stickstoffverbindungen dienen. Darüber hinaus können lang- und kurzkettige Kohlenwasserstoffe sowie Feinstteilchen von Restaschen und ähnlichen Teilchen, die aus dem vorgelagerten Zyklon nicht abgeschieden werden konnten, angelagert werden. Durch die Geschwindigkeitserhöhung der Flüssigkeit entsteht eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Gasstrom und den Flüssig- keitströpfchen, wodurch Flüssigkeitströpfchen und Schadstoffteilchen aufeinander aufprallen und sich aneinander anlagern.

Die Geschwindigkeitserhöhung und der Druckverlust des Gases am Ringspalt könnte durch vertikale Verstellung des trichterförmigen Rohrkörpers angepasst werden, wodurch die Anpassung an die Gasmenge des durchströmenden Gases durch den Druckverlust des Gases automatisch angepasst werden könnte. Diese Ausführung bewirkt unter Ausnutzung der Eigendynamik der beteiligten Stoffe ein effektives, sich selbst regelndes Reinigungsverfahren, das eine Rückkopplung zwi- schen Gasmengen und Geschwindigkeiten der beteiligten Stoffe ausnutzt.

Das Gas könnte durch einen Venturi-Wäscher geführt werden. Die Verwendung einer solchen Einrichtung hat den Vorteil der leichten kommerziellen Verfügbarkeit.

Das Gas könnte im zweiten Schritt von ca. 310° C auf etwa 75'C gekühlt werden.

Die Kombinierung der schnellen Abkühlung des Gases im Wärmetauscher und der schlagartigen Kühlung auf 75° C reduziert die Möglichkeit einer Neubildung von Di- oxin-Verbindungen.

Der pH-Wert der Flüssigkeit könnte in Abhängigkeit der auszufällenden Schadstoffe eingestellt werden. Diese Maßnahme ermöglicht ein selektives Auswaschen von Schadstoffen.

Es könnte saure Flüssigkeit, vorzugsweise mit einem pH-Wert von etwa 5 oder 6, verwendet werden. Die Verwendung dieses pH-Werts ermöglicht ein effektives Entfernen alkalischer Verbindungen.

Der Flüssigkeit könnte Schwefelsäure zum Ausfällen von Ammoniak beigemengt sein. Die Verwendung von Schwefelsäure ist dahingehend vorteilhaft, dass Schwefelsäure auf einfache Art und Weise verfügbar, lagerbar und von geschultem Laborpersonal transportierbar ist. Insofern müssen nur übliche Sicherheitsvorkeh- rungen getroffen werden, die beim Umgang mit gängigen Säuren vorgeschrieben sind.

Das Gas könnte durch einen Tropfenabscheider geführt werden. Hierdurch ist ge- währleistet, dass das Gas von mitgeführten Flüssigkeitstropfen befreit werden kann.

Das Gas könnte von unten nach oben geführt und durch Leitbleche Fliehkräften ausgesetzt werden, so dass schadstoffbehaftete Flüssigkeitstropfen an der Außen- wand des Tropfenabscheiders abgelagert werden. In vorteilhafter Weise ist hier- durch gewährleistet, dass das Gas effektiv von Flüssigkeitstropfen befreit wird, in- dem das Zentrum des Gasstroms von Tropfen befreit und lediglich an seinen Rand- bereichen mit an der Außenwand des Tropfenabscheiders ablaufenden Flüssigkei- ten kontaktiert wird.

Die Flüssigkeit könnte einem Umlaufbehälter zugeführt werden. Vorteilhaft kann hier die Flüssigkeit mehrfach genutzt werden, indem sie dem Gas erneut zugeführt wird.

Ein erster Teilstrom der Flüssigkeit könnte dem trichterförmigen Rohr oder gegebe- nenfalls einem Venturi-Wäscher zugeführt werden. Bei mit Schadstoffen stark bela- steter Flüssigkeit ermöglicht diese Ausgestaltung eine Trennung der Flüssigkeit in zwei Teilströme, wobei nur der weniger stark belastete Teilstrom dem Gas erneut zugeführt wird. Hierdurch kann der Abscheidegrad erhöht werden.

Der zweite Teilstrom könnte eine Ausfälleinrichtung und einem Abscheidungsbe- cken zugeführt werden. Diese Maßnahme gewährleistet vorteilhaft, dass Schwer- metalle, Staubteilchen oder Teerbestandteile aus der Reinigungsflüssigkeit abge- schieden werden können.

Das Gas könnte in einem dritten Schritt durch Flüssigkeit gekühlt werden. Hierdurch ist ermöglicht, dass im Gas verbliebene Schadstoffe erneut durch Flüssigkeit aufge- nommen werden können.

Das Gas könnte durch ein verwirbeltes Flüssigkeitsbad geführt werden. Die Vorkeh- rung eines verwirbelten Flüssigkeitsbades gewährleistet, dass noch heißes Gas nahezu nicht mit heißen Reaktorwänden in Kontakt kommt, wodurch unerwünschte Reaktionen reduziert werden können.

Das Gas könnte von ca. 75° C auf etwa 40° C gekühit werden. Die Abkühlung auf diese Temperatur ermöglicht ein Auskondensieren von im Gas befindlichem Wasser und ähnlichen Flüssigkeiten, deren Kondensationstemperatur bei den gegebenen Prozessdrücken unter 75° C liegt.

Der pH-Wert der Flüssigkeit könnte in Abhängigkeit der auszufällenden Schadstoffe geregelt werden. Dies ermöglicht ein selektives Auswaschen noch verbliebener Schadstoffe im Gas.

Es könnte alkalische Flüssigkeit, vorzugsweise mit einem pH-Wert von etwa 8 oder 9, verwendet werden. Die Verwendung einer Flüssigkeit basischen Milieus ermög- licht eine Neutralisierung saurer Bestandteile im Gas.

Der Flüssigkeit könnte Natronlauge zur Absorption saurer Bestandteile beigemengt sein. Die Verwendung von Natronlauge stellt keine über das übliche Maß hinaus- gehenden Anforderungen an die vorgeschriebenen Sicherheitsvorkehrungen beim Betrieb einer verfahrenstechnischen Anlage. Laborpersonal oder Chemikanten müssen nicht in aufwendiger Weise in Bezug auf den Umgang mit der eingesetzten Reinigungsflüssigkeit geschult werden.

Das Gas könnte tangential in einen zylindrischen Körper eingeleitet werden. Die tangentiale Einleitung bewirkt vorteilhaft, dass größere Partikel, die sich im Gas be- finden, durch entstehende Fliehkräfte abgeschieden werden.

Das Gas könnte von unten nach oben so im Gegenstrom mit der Flüssigkeit durch den zylindrischen Körper geführt werden, dass ein hochturbulentes Flüssigkeitswir- belbett entsteht. Diese Ausgestaltung des Verfahrens bewirkt vorteilhaft, dass das Gas mit einer großen Stoffaustauschfläche kontaktiert wird. Hierdurch ist ein sehr hoher Abscheidungsgrad noch verbliebener Schadstoffe des Gases realisiert.

Das Gas könnte durch übereinander angeordnete Leitblechkränze geführt werden.

Diese spezielle Führung des Gases ermöglicht die Ausbildung von Stromlinien, durch die ganz besondere Mitnahmeeffekte bewirkt werden, die letztlich eine opti- male Geschwindigkeitsverteilung im gesamten Gasstrom realisieren.

Das Gas könnte durch übereinander angeordnete Schaufelkränze vor Verlassen des zylindrischen Körpers stark beschleunigt werden. Dieser Schritt bewirkt, dass neben Fliehkräften vor allem Trägheitskräfte auf kleine Tröpfchen wirken und diese im zylindrischen Körper abscheiden.

Die abgeschiedene Flüssigkeit könnte über einen Konus mit eingebauter Wirbel- bremse geführt werden. Hierdurch wird die abgeschiedene Flüssigkeit in effektiver Weise gesammelt und abgeführt, ohne dass durch eventuelle Verwirbelungen er- neut Flüssigkeitströpfchen erzeugt werden, die in das bereits von Flüssigkeit be- freite Gas zurückkehren.

Die Flüssigkeit könnte in einem Umlaufbehälter gesammelt und mengengeregelt Waschflüssigkeitskühlern zugeführt werden. Diese Maßnahme ermöglicht, dass die Flüssigkeit bedarfsgerecht in einzelnen Verfahrensschritten wiederverwendet wer- den kann, die Flüssigkeit zu Kühl-oder Reinigungszwecken verwenden.

Die Flüssigkeit könnte nach Kühlung dem Gas am Kopf des zylindrischen Körpers erneut zugeführt werden. In ganz besonders vorteilhafter Weise kann hierdurch mit nur wenig Schadstoffen kontaminierte Flüssigkeit vorwiegend zur Kühlung bereits weitgehend gereinigten Gases verwendet werden.

Die Flüssigkeit könnte auf etwa 40° C gekühlt werden. Die Wahl dieser Temperatur ermöglicht einen Umlauf bereits abgeschiedener Flüssigkeit lediglich zu Kühizwe- cken. Auf besonders effektive Weise ist hier ein sparsamer Flüssigkeitseinsatz rea- lisierbar.

Der Flüssigkeitsüberschuss aus dem Umlaufbehälter könnte einem für den zweiten Kühlungsschritt verwendeten Umlaufbehälter zugeführt werden. In prozessökono- mischer Hinsicht ist durch diesen Schritt realisiert, dass Flüssigkeit zwischen ein- zelnen Prozessschritten je nach Bedarf ausgetauscht werden kann.

Dem Umlaufbehälter könnten durch den Flüssigkeitsüberschuss leichte Kohlenwas- serstoffe zugeführt werden, wodurch die Konzentration an leichten Kohlenwasser- stoffen und Aromaten im Umlaufbehälter erhöht wird. In vorteilhafter Weise wird auf eine Abscheidung der Kohlenwasserstoffe und Aromate verzichtet, um diese in Be- zug auf weitere Anwendungen einem anderen Umlaufbehälter zuzuführen. Dieser Verfahrensschritt ermöglicht in ganz besonders vorteilhafter Weise, dass gerade leichte Kohlenwasserstoffe und Aromate selektiv in weiteren Verfahrensschritten eingesetzt werden können.

Die in der Flüssigkeit enthaltenen leichten Kohlenwasserstoffe und Aromate könn- ten als Extraktionsmittel verwendet werden. Hierdurch wird auf externe Extrakti- onsmittel verzichtet, was das Verfahren erheblich vereinfacht. In raffinierter Weise werden dem Gas bereits entzogene Bestandteile verwendet, um noch verbliebene Schadstoffe aus dem Gas zu extrahieren. Sowohl in ökologischer als auch in öko- nomischer Hinsicht ist hierdurch ein besonders effektiver Verfahrensschritt angege- ben.

Das Extraktionsmittel könnte für im Gas enthaltene Teere verwendet werden. Vor- teilhaft ist eine zielsichere und hocheffiziente Auswaschung der Teere ohne Zufuhr externer Extraktionsmittel gewährleistet.

Als zusätzliches Extraktionsmittel könnte Dieselöl verwendet werden. Die Verwen- dung von Dieselöl stellt einen Verfahrensschritt dar, der sich durch eine leichte Verfüg-und Entsorgbarkeit des Extraktionsmittels auszeichnet. Darüber hinaus ist es in einfacher Weise möglich, das verwendete Dieselöl wieder zu verwenden.

Das Gas könnte den zylindrischen Körper bei dessen Taupunkt verlassen. Die Wahl des Taupunkts als Temperatur zum Zeitpunkt des Entweichens des Gases aus dem zylindrischen Körper ermöglicht, dass beim Verlassen des Gases im Gas aufgesät- tigte Flüssigkeiten auskondensieren.

Das Gas könnte einem Blasenapparat zugeführt werden, in dem ein alkalischer Flüssigkeitsvorrat zum Auswaschen des Gases umgepumpt wird. Die Verwendung eines Blasenapparats ermöglicht vorteilhaft eine Behandlung des Gases auf klei- nem Volumen. Darüber hinaus sind bei Verwendung eines Blasenapparates nur geringe Investitionen nötig, um das Verfahren in effektiver Weise durchzuführen.

Die Verwendung eines alkalischen Flüssigkeitsvorrats ermöglicht die Entfernung von im Gas noch verbliebenem Schwefelwasserstoff. Die Einstellung des pH-Wer- tes kann durch Zudosierung von Lauge zur umgepumten Flüssigkeit erfolgen.

Das Gas könnte aus dem Blasenapparat durch einen Behälter mit einer ein Deionat enthaltenden'Flüssigkeitsvorlage geführt werden. Hierdurch können aus dem Bla- senapparat eventuell mitgerissene Laugetröpfchen zurückgehalten werden. Insofern trägt dieser Verfahrensschritt dazu bei, dass das Prozessgas am Austritt dieses Behälters von allen Störstoffen gereinigt ist.

Das Gas könnte in einem vierten Schritt mit einer Kälteanlage abgekühlt werden. In vorteilhafter Weise wird das nach der Flüssigkeitswäsche mit Flüssigkeit gesättigte Gas mit einer Kälteanlage abgekühlt, so dass verbliebene Flüssigkeiten wirkungs- voll auskondensiert werden können. Die Verwendung einer Kälteanlage verhindert den Kontakt des Gases mit weiterer Flüssigkeit.

Das Gas könnte auf ca. 5° C bis 15'C abgekühlt werden. Die Verwendung dieser speziellen Temperatur ist im Wesentlichen durch den Hydratpunkt des Gases be- stimmt, der für verschiedene Gaszusammensetzungen und verschiedene Betriebs- temperaturen des Gaserzeugers unterschiedlich sein kann. Die Verwendung dieser speziellen Temperatur ermöglicht eine optimale Gasreinheit, die eine unbedenkliche Verwendung des gereinigten Gases in einem nachgeschalteten Gasmotor ermöglicht.

Die Kälteanlage könnte zur Kühlung des Gases mit aus dem vorgeschalteten Ver- fahren gewonnener Wärmeenergie betrieben werden. In prozessökonomischer Hin- sicht ist hierdurch eine vorteilhafte Ausgestaltung gewährleistet, da nahezu keine Fremdenergie eingesetzt werden muss.

Das gereinigte Gas könnte zur Crackung von Dioxinen und Furanen einem Festbett zugeführt werden. Hierdurch können extrem giftige Gasbestandteile entfernt wer- den.

Die Temperatur des Gases könnte über dessen Taupunkt angehoben werden.

Hierdurch ist gewährleistet, dass bei der Crackung von Dioxinen und Furanen ge- eignete Reaktionsbedingungen vorliegen, die eine effektive Befreiung des Gases von Dioxinen und Furanen gewährleisten.

Die in Umlaufbehältern oder Abscheidebehältern aufgenommene Wärmeenergie könnte über Wärmetauscher als Brauchwärme genutzt werden. Besonders vorteil- haft wird hierdurch während des Verfahrens anfallende Wärmeenergie genutzt, wo- durch der Einsatz von Fremdenergie minimiert wird.

Den Umlaufbehältern könnten katalytische Materialien zugegeben werden. Die Verwendung katalytischer Materialien ermöglicht selektiv die Beschleunigung be- stimmter Reaktionen, ohne dass die Katalysatoren erneuert werden müssen. Hier- durch können die in den Umlaufbehältern enthaltenen katalytischen Materialien im Kreis gefahren werden.

Die in den Umlaufbehältern aufgenommenen Bestandteile könnten über Filtrations- anlagen, insbesondere Ultrafiltrationsanlagen, abgetrennt werden. Diese Ausge- staltung des Verfahrens ermöglicht die Filterung von Schwermetallen und schwer zu entsorgender Verbindungen. Die Filter ermöglichen überdies, dass abgeschiedene Bestandteile selektiv aus der Umlaufflüssigkeit entfernt werden können, was eine erneute Verwendung der Umlaufflüssigkeit ermöglicht.

Schwermetalle könnten aus Restschlämmen aufgefangen und unter Nutzung von Brauchwärme in Filterpressverfahren auf ein geringes Restvolumen aufkonzentriert werden. In prozessökonomischer Hinsicht wird durch diesen Verfahrensschritt nicht nur Energie gewonnen, sondern vielmehr ein Verfahren angegeben, das die Ent- sorgung von Schwermetallen aufgrund ihrer hochkonzentrierten Ansammlung in kleinen Volumen erheblich vereinfacht.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Aus- führungsbeispiele anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 in einem schematischen Diagramm ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung von Gas und Fig. 2 ein schematisches Diagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung von Gas.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Diagramm zur Gasfeinreinigung.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Diagramm das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung von Gas 1. Das im Gaserzeuger entstehende Gas 1 wird nach dessen Erzeugung im Gaserzeuger zur Feststoffent- fernung unter einstellbaren physikalischen Bedingungen durch einen Zyklon 2 ge- führt. Die physikalischen Bedingungen im Zyklon 2 werden auf das zu reinigende Gas abgestimmt. Die Rohrleitungsverbindungen vom Gaserzeuger bis zum Zyklon 2 sind sehr gut isoliert und aus hitzebeständigem Material ausgeführt. Darüber hinaus sind die Rohrleitungsdimensionen so gewählt, dass hohe Fließgeschwindigkeiten erzeugt werden und der Druckverlust des Gases 1 im Hinblick auf das nach- geschaltete Verfahren optimiert wird. Dem Zyklon 2 ist der Wärmetauscher 3 so nachgeordnet, dass das Gas 1 nach Verlassen des Zyklons 2 in den Wärmetau- scher 3 eintritt.

Das heiße Gas 1 mit einer Temperatur zwischen 700° C und 900° C wird in dem Wärmetauscher 3 schlagartig auf etwa 300° C abgekühlt. Dies erfolgt, indem das Gas 1 durch ein Rohrbündel dünner Rohre geleitet wird. Der Wärmetauscher 3 ist als"Transfer-Line-Exchanger"ausgeführt. Durch hohe Geschwindigkeiten in den Einzelrohren werden hohe Turbulenzen erzeugt, so dass große Wärmeübertra- gungsraten erzeugt werden. Sekundärseitig wird Dampf erzeugt.

Das im Wärmetauscher 3 abgekühlte Gas 1 tritt unmittelbar nach Verlassen des Wärmetauschers 3 in den Venturi-Wäscher 4 ein und wird im direkten Kontakt mit eingespritztem Waschwasser aufgesättigt und dadurch erneut schlagartig auf ca.

75° C abgekühlt. Das Gas 1 wird dabei in ein trichterförmiges Rohr 5 eingeleitet, dem zur Erzeugung eines verwirbelten Wasserbades Wasser tangential zugeführt wird. Das Wasser wird durch eine als Ringspalt 6 ausgebildete engste Stelle des trichterförmigen Rohrs 5 geführt und dabei durch Geschwindigkeitserhöhung in feinste Tröpfchen zerstäubt.

Hierbei werden alle hochsiedenden Kohlenwasserstoffe auskondensiert sowie rest- liche feine Ascheteilchen abgeschieden. Der pH-Wert des Wassers wird auf ca. 5 bis 6 eingestellt. Die Einstellung erfolgt durch Eindosieren von Schwefelsäure. Der im Gas 1 enthaltene Ammoniak wird vollkommen absorbiert.

Das aufgesättigte und teilweise gereinigte Gas 1 tritt in einen Tropfenabscheider 7 ein. Das Gas 1 wird von unten nach oben durch den Tropfenabscheider 7 geführt und durch Leitbleche Fliehkräften so ausgesetzt, dass schadstoffbehaftete Flüssig- keitstropfen an der Außenwand des Tropfenabscheiders 7 abgelagert werden. Die abgelagerte Flüssigkeit wird einem Umlaufbehälter 8 zugeführt. Aus dem Umlauf- behälter 8 wird dem Venturi-Wäscher 4 ein Teilstrom der Flüssigkeit zugeführt. Ein zweiter Teilstrom wird einer Ausfälleinrichtung und einem Abscheidungsbecken 14 zugeführt.

Das Gas 1 tritt aus dem Tropfenabscheider 7 in den zylindrischen Körper 9 ein, der als Waschkolonne ausgebildet ist. Das Gas 1 wird tangential in den zylindrischen Körper 9 eingeleitet. Hierdurch entstehen Fliehkräfte, die noch im Gas 1 befindliche größere Partikel abscheiden. Das Gas 1 strömt im Gegenstrom mit Umiaufwasser durch den zylindrischen Körper 9. Der pH-Wert des Umiaufwassers wird durch Ein- dosierung von Natronlauge auf ca. 8 bis 9 eingestellt. Hierdurch erfolgt die Absorp- tion von im Gas enthaltenen sauren Bestandteilen.

Das Gas 1 wird von unten nach oben so im Gegenstrom mit dem Umiaufwasser durch den zylindrischen Körper 9 geführt, dass ein hochturbulentes Wasserwirbel- bett entsteht. Das Gas 1 wird durch übereinander angeordnete Leitblechkränze 10 geführt. Abzuscheidende Schadstoffe werden an das Umiaufwasser gebunden und laufen zusammen mit den Tröpfchen an der Wandung des zylindrischen Körpers 9 ab.

Vor Verlassen des zylindrischen Körpers 9 wird das Gas 1 durch übereinander an- geordnete Schaufelkränze stark beschleunigt, wodurch restliche kleine Tropfen ab- geschieden werden. Das abgeschiedene Wasser wird über einen Konus mit einge- bauter Wirbelbremse geführt.

Das abgeschiedene Wasser wird in einem Umlaufbehälter 11 gesammelt und men- gengeregelt Waschwasserkühlern 12 zugeführt. Das Wasser wird dem Gas 1 nach Kühlung auf etwa 40° C am Kopf des zylindrischen Körpers 9 erneut zugeführt. Des Weiteren wird ein Überschuss des Wassers aus dem Umlaufbehälter 11 dem Um- laufbehälter 8 mengengeregelt zugeführt, so dass das Wasser im Venturi-Wäscher 4 erneut verwendet werden kann.

Im umlaufenden Wasser des Venturi-Wäschers 4 konzentrieren sich auskonden- sierte Teere und Restaschebestandteile auf. Durch den insgesamt bei der Gasab- kühlung auftretenden Wasserüberschuss wird aus dem Kreislauf des Venturi-Wä- schers standgeregelt ein Abwasserstrom abgeführt. Dieser Strom wird über ein rückspülbares Filtersystem geführt. Hierbei werden feste Bestandteile und Teere abgeschieden. Bei erhöhtem Druckanstieg erfolgt über einen Filter die automatische Rückspülung zu einem Hydrozyklon 13. Die dort abgeschiedenen festen Be- standteile werden über ein Doppelklappensystem einem Abscheidungsbecken 14 zugeführt. Der Abwasserstrom wird in den Abscheidebehälter 15 geleitet, wo eine Abtrennung von flüssigen Kohlenwasserstoffen erfolgt. Das verbleibende Abwasser wird in die Kanalisation zur Abwasseranlage abgegeben.

Im zylindrischen Körper 9 kondensiert der überschüssige Wasseranteil des Gases 1 aus. Das Gas 1 verlässt mit ca. 40° C nach Kühlung durch das umlaufende Wasser den zylindrischen Körper 9 an dessen Kopf. Das gereinigte Gas 1 ist frei von Tee- ren, sauren und alkalischen Bestandteilen und besteht im Wesentlichen nur noch aus Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Das Gas wird direkt Gasturbinen, Gasmotoren oder Hochtemperaturbrennstoffzellen zugeführt. Ein Teil des Gases 1 wird zur Beheizung von Brennern verwendet.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Diagramm des zweiten Ausführungsbeispiels des er- findungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung von Gas 1.

Um Wiederholungen bezüglich der Verfahrensschritte im Zyklon 2 und Wärmetau- scher 3 zu vermeiden, sei auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen.

Das Gas 1 wird über den Venturi-Wäscher 4 und den Tropfenabscheider 7 gewa- schen. Das Waschwasser wird leicht sauer gehalten, wobei ein pH-Wert von 5 bis 6 durch Zugabe von Schwefelsäure eingestellt wird. Hierbei erfolgt eine Abkühlung des Gases 1 durch Aufsättigung mit Flüssigkeit und Ammoniak wird vollständig ab- sorbiert. Darüber hinaus werden Feststoffe ausgetragen.

Danach tritt das Gas 1 in den zylindrischen Körper 9 ein. Im zylindrischen Körper 9 erfolgt die Auskondensation von im Venturi-Wäscher 4 verdampftem Wasser. Das auskondensierte Wasser wird zum Waschkreislauf des Venturi-Wäschers 4 und Tropfenabscheiders 7 zurückgeführt.

Im zylindrischen Körper 9 fällt bei der Auskondensation eine leichte Kohlenwasser- stofffraktion an. Die Kohlenwasserstofffraktion wird zum Venturi-Wäscher 4 zurück- geführt, wodurch eine erhöhte Konzentration an leichten Kohlenwasserstoffen im Gasstrom zwischen Venturi-Wäscher 4 und zylindrischem Körper 9 entsteht.

Die leichten Kohlenwasserstoffe wirken extraktiv auf die im Gas 1 enthaltenen Teere und waschen die Teere sowohl im Waschkreislauf des Venturi-Wäschers 4 bzw. Tropfenabscheiders 7 als auch im Waschkreislauf des zylindrischen Körpers 9 aus.

Das Gas 1 verlässt an seinem Taupunkt den zylindrischen Körper 9. Hier befindet sich noch Schwefelwasserstoff im Gas 1. Die Entfernung des Schwefelwasserstoffs erfolgt in einem Blasenapparat 16. Im Blasenapparat 16 wird ein leicht alkalischer Wasservorrat umgepumpt. Die Justierung des pH-Wertes erfolgt durch Zudosierung von Lauge zum umgepumpten Wasser. Der Überschuss des umgepumpten Was- sers wird zum Abscheidebehälter 15 geführt.

Das Gas 1 strömt vom Blasenapparat 16 durch einen weiteren Behälter 17, der eine Wasservorlage mit einem Deionat enthält. Der Behälter 17 hält eventuell mit- gerissene Laugetröpfchen zurück. Das Gas 1 verlässt den Behälter 17 und ist von allen Störstoffen befreit.

Fig. 3 zeigt schematisch ein Diagramm zur Gasfeinreinigung, die den bereits erläu- terten Verfahrensschritten nachgeordnet wird.

Nach Beendigung des Waschkreislaufs durch den zylindrischen Körper 9 ist das Gas 1 wassergesättigt.

Das Gas 1 wird in einem vierten Schritt durch eine Kälteanlage 18 auf ca. 5° C bis 15° C abgekühlt. Die Kälteanlage 18 wird mit Wärmeenergie aus dem Prozess be- trieben, so dass keine Fremdenergie eingesetzt werden muss.

Im abgekühlten Gasstrom kondensiert ein bestimmter Wasseranteil aus und gelangt zusammen mit den auskondensierten Kohlenwasserstoffen und sonstigen konden- sierten Verbindungen in den Abscheidebehälter 19.

Der auskondensierte flüssige Anteil wird in den Abscheidebehälter 15 geleitet. Das abgekühlte, fein gereinigte Gas wird im Kühler 20 wieder angewärmt und steht zur Verwendung in Brennern, Gasmotoren oder sonstigen Energieerzeugungseinrich- tungen zur Verfügung.

Das fein gereinigte Gas 1 ist frei von Störstoffen und Teeren und ermöglicht hohe Betriebszeiten und einen geringen Wartungsaufwand der Gasmotoren.

Abschließend sei hervorgehoben, dass die voranstehend beschriebenen Ausfüh- rungsbeispiele die beanspruchte Lehre erörtern, diese jedoch nicht auf die Ausfüh- rungsbeispiele einschränken.