Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Kohle, insbesondere Aktiv- und/oder Pflanzenkohle, aus, vorzugsweise stückigem, Brenn stoff im Gegenstromprinzip, bei dem der Brennstoff in einen Pyrolysereaktor einge bracht und zu Kohle direkt pyrolysiert wird, indem dem Pyrolysereaktor ein Heißgas aus einer Oxidationskammer zugeführt wird, welches Heißgas sich in der Oxidations kammer durch Verbrennung eines Schwelgases aus dem Pyrolysereaktor bildet.

Stand der Technik

Nach der EP 0 216 229 A2 ist eine Pyrolyse im Gegenstromprinzip bekannt, bei dem stückiger Brennstoff in einem Pyrolysereaktor durch ein Heißgas, gebildet in einer Oxidationskammer durch Verbrennung eines Schwelgases aus dem Pyrolysereaktor, direkt pyrolysiert wird. Zum Anfahren des Pyrolysereaktors weist die Oxidationskam mer eine Stützfeuerung auf, die das Heißgas auf Pyrolysetemperatur für eine direkte Pyrolyse im Pyrolysereaktor bringt.

Neben dem Umstand, dass eine Stützfeuerung nachteilig eines zusätzlichen Brenn stoffs bedarf, kann die Verbrennung dieses zusätzlichen Brennstoffs, der sich in der Zusammensetzung von jenem stückigen Brennstoff in einem Pyrolysereaktor unter scheidet, auch nachteilig auf die Qualität der hergestellten Kohle Einfluss nehmen. Des Weiteren bedarf es vergleichsweise aufwendiger regelungstechnischer Maßnah men, über eine Stützfeuerung in der Oxidationskammer, um die Temperatur im Pyro lysereaktor passend einzustellen, was sich ebenfalls nachteilig auf die Qualität der hergestellten Kohle - und zwar zumindest jener, beim Anfahren des Pyrolysereaktors hergestellten - auswirken kann. Darstellung der Erfindung

Die Erfindung hat sich daher ausgehend vom eingangs geschilderten Stand der Tech nik die Aufgabe gestellt, das Anfahren der Pyrolyse im Gegenstromprinzip im Verfah ren zu vereinfachen, ohne damit die Qualität der hergestellten Kohle zu beeinträchti gen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zum Verfahren durch die Merkmale des An spruchs 1 .

Wird beim Anfahren des Pyrolysereaktors dessen eingebrachter Brennstoff unter Zu fuhr von Frischluft verbrannt, kann sichergestellt werden, dass sich die hergestellte Kohle nahezu ausschließlich im Betriebszustand der direkten Pyrolyse im Gegens tromprinzip - also nach dem Betriebszustand des Anfahrens - bildet. Der Umwand lungsprozess der Verbrennung des Brennstoffs beim Anfahren vermeidet nämlich un kontrolliert entstehende Pyrolysereste im Pyrolysereaktor, wodurch eine Kontamina tion der hergestellten Kohle vermieden wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher reproduzierbar eine hohe Qualität der damit hergestellten Kohle sicherstellen. Außerdem ist das Anfahren des Pyrolysereaktors durch Verbrennung des einge- brachten Brennstoffs vergleichsweise einfach handhabbar - beispielsweise von Heiz kesseln bekannt durch Regelung der Zufuhrmenge an Frischluft. Vorzugsweise wird Frischluft als Primärluft zugeführt. Auch kann Frischluft als Sekundärluft verwendet werden bzw. einen Teil der Sekundärluft darstellen. Frischluft kann auch als Verbren nungsluft bezeichnet werden.

Vorzugsweise stellt das Verfahren Aktiv- und/oder Pflanzenkohle als Kohle her. Vor zugsweise wird Kohle aus stückigem Brennstoff, beispielsweise Hackschnitzel, Pel lets etc., hergestellt.

Im Allgemeinen wird erwähnt, dass bei einer direkten Pyrolyse das zu pyrolysierende Gut durch Verbrennungsgase erhitzt wird. Die Pyrolyse kann sohin die erforderliche Wärmeenergie aus dem Pyrolysegut selbst gewinnen. Im Allgemeinen wird zudem erwähnt, dass unter„verbrannt“ bzw.„pyrolysiert“ verstanden wird, dass der stoffliche Umwandlungsprozess Verbrennung des Brennstoffs bzw. Pyrolyse des Brennstoffs stattfindet.

Der Regelungsaufwand des Betriebszustands der direkten Pyrolyse im Gegenstrom prinzip im Pyrolysereaktor ist weiter reduzierbar, wenn das Heißgas aufgrund eines veränderbaren Differenzdrucks zwischen Pyrolysereaktor und Oxidationskammer in den Pyrolysereaktor strömt.

Beispielsweise kann der Differenzdruck zwischen Pyrolysereaktor und Oxidations kammer durch eine, insbesondere zwischen Pyrolysereaktor und Oxidationskammer vorgesehene, Treibdüse eingestellt werden. Vorzugsweise kann eine Injektordüse diese Treibdüse darstellen - und auch eine Gasverbindung zwischen Pyrolysereaktor und Oxidationskammer ausbilden. Zudem kann dies -aus dem Stand der Technik be kannte- bewegliche Teile in vergleichsweise temperaturbelasteten Bereichen vermei den, was reproduzierbar Brennstoff pyrolysieren kann.

Vorzugsweise saugt die Treibdüse Schwelgas des Pyrolysereaktors durch Einblasen von Treibgas, insbesondere aufweisend die Frischluft, an, um damit beispielsweise die Verbrennung des Schwelgases in der Oxidationskammer zu regeln.

Beim Anfahren des Pyrolysereaktors kann eine Reduktion des Strömungswider stands erreicht werden, wenn der Pyrolysereaktor ein die Treibdüse überbrückendes erstes Gasventil aufweist, das beim Anfahren geöffnet wird, um ein Verbrennungsgas aus dem Pyrolysereaktor beispielsweise widerstandsarm abzuführen. Das erste Gas ventil kann beispielsweise als Drehtellerventil ausgeführt sein - womit die Konstruk tion weiter zu vereinfachen ist. Zudem kann das erste Gasventil zur Abreinigung des Pyrolysereaktors und/oder der Treibdüse geöffnet werden, über welches Heißgas aus der Oxidationskammer in den Pyrolysereaktor einströmt. Das Heißgas kann nämlich Ablagerungen im Pyrolysereaktor und/oder an der Treibdüse durch Temperaturerhö hung und Oxidation sicher reduzieren bzw. entfernt. Beispielsweise werden diese flüchtigen Ablagerungen mit Hilfe der Treibdüse abgesaugt und in der Oxidations kammer verbrannt. Als erstes Gasventil kann sich insbesondere ein Drehtellerventil eignen.

Alternativ zu einer Treibdüse ist der Differenzdruck zwischen Pyrolysereaktor und Oxidationskammer durch einen Ventilator, insbesondere Verdichter, beispielsweise Hochtemperaturverdichter, einstellbar. Der Ventilator kann vorzugsweise nach der Oxidationskammer vorgesehen sein, beispielsweise um die Gefahr der Anlagerung von teerhaltigen Ablagerungen zu reduzieren.

Wird der oberhalb des Pyrolysereaktors vorgesehenen Oxidationskammer das Schwelgas des Pyrolysereaktors zugeführt, kann der Gasstrom reproduzierbarer ge führt werden. Außerdem kann damit eine vergleichsweise rasche Erwärmung der Oxi dationskammer und somit ein problemloses Zünden der Schwelgase nach dem An fahren ermöglicht werden. Zudem ist es möglich, durch diese Anordnung der Oxida tionskammer die Grundfläche der Vorrichtung gering zu halten.

Wird der Pyrolysereaktor außenmantelseitig mit Heißgas zumindest abschnittsweise umströmt, kann dies durch Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung im Pyroly sereaktor die Pyrolyse des Brennstoffs in engen Grenzen halten. Derart ist es also möglich, Kohle mit vergleichsweise hoher Qualität auf reproduzierbare und standfes tere Weise herzustellen. Außerdem kann durch diese Temperaturführung der Wand des Pyrolysereaktors die Gefahr an Anbackungen im Pyrolysereaktors vermindert werden.

Zwischen den Betriebszuständen kann handhabungsfreundlich umgeschaltet wer den, wenn eine Zufuhrmenge an Heißgas in den Pyrolysereaktor über ein zweites Ventil des Pyrolysereaktors eingestellt wird. Beispielsweise kann die Zufuhrmenge an Heißgas in den Pyrolysereaktor, beispielsweise durch Höhenverstellen des Rosts, eingestellt werden, um auf den Betriebszustand Pyrolyse zusätzlich Einfluss zu neh men.

Außerdem kann zusätzlich oder alternativ eine Austragungsmenge von Kohle aus dem Pyrolysereaktor über das zweite Ventil des Pyrolysereaktors eingestellt werden. Dies beispielsweise, indem das zweite Ventil eine Austragungsöffnung am Pyroly sereaktor öffnet, um über diese Austragungsöffnung Kohle aus dem Pyrolysereaktor auszutragen.

Vorzugsweise wird diese Einstellung handhabungsfreundlich möglich, wenn ein Rost im Pyrolysereaktor das zweite Ventil ausbildet, welcher Rost hierfür im Pyrolysereak tor bewegt, insbesondere höhenverstellt und/oder gedreht, wird.

Wird die an den Pyrolysereaktor anschließende Austragungsreinrichtung für die Kohle gekühlt, ist die Qualität der hergestellten Kohle weiter erhöhbar. Zudem kann damit sichergestellt werden, dass sich diese Kohle bei anschließender Lagerung nicht mehr selbst entzünden und/oder dass eine feine Fraktion der Kohle gebunden wer den kann.

Dies unter anderem auch dadurch, dass die Kohle bei ihrer Austragung abgeschreckt wird - beispielsweise mit Hilfe von Wasser (H20). Eine universelle Verwendbarkeit der hergestellten Kohle kann ermöglicht werden, wenn die Kohle bei der Austragung diesbezüglich funktionalisiert wird. Beispielsweise ermöglicht eine Abschreckung mit sauren Stoffen, insbesondere Flüssigkeiten, eine Anpassung des PH-Wertes sowie können beispielsweise pflanzliche Nährstoffe, im wesentlichen Stickstoff, Phosphor, Kalium, durch entsprechende Flüssigkeiten bestmöglich in die Kohle eingebracht werden.

Zudem ist vorstellbar, diese Qualität, insbesondere an der inneren Oberfläche (BET- Oberfläche) weiter zu verbessern, indem beim Pyrolysieren des Brennstoffs dem Py rolysereaktor Heißgas angereichert mit Wasserdampf und/oder mit einem Redukti onsmittel zugeführt wird. Das Anfahren kann besonders effizient durchgeführt werden, wenn im Pyrolysereak tor eine unterstöchiometrische Reaktionsbedingung und in der Oxidationskammer eine stöchiometrische bis überstöchiometrische Reaktionsbedingung eingestellt wird.

Die Erfindung hat sich zudem die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, die das Anfahren des Pyrolysereaktors erleichtert, dennoch aber eine hohe Qualität der hergestellten Kohle sicherstellen kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merk male des Anspruchs 15.

Mündet in den Pyrolysereaktor eine Frischluft führende Luftzuführung, die mit dem Pyrolysereaktor beim Anfahren des Pyrolysereaktors verbunden und dazu ausgebil det ist, Frischluft als Primärluft in den Pyrolysereaktor einzubringen, um den Brenn stoff im Pyrolysereaktor zu verbrennen, kann damit ermöglicht werden, dass sich die hergestellte Kohle nahezu ausschließlich im Betriebszustand der direkten Pyrolyse im Gegenstromprinzip -also nach dem Betriebszustand des Anfahrens- bildet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann daher reproduzierbar eine hohe Qualität der hergestellten Kohle sicherstellen. Außerdem ist das Vorsehen einer, eine Frischluft führenden Luftzuführung an der Vorrichtung vergleichsweise konstruktiv einfach zu lösen, was den Konstruktionsaufwand an der Vorrichtung reduzieren kann. Dies auch dahingehend, dass für das Anfahren keine zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen an der Vorrichtung vorgesehen werden müssen, um den Pyrolysereaktor und die Oxi dationskammer auf Temperatur zu bringen.

Ist zwischen Pyrolysereaktor und Oxidationskammer eine Treibdüse, insbesondere Injektordüse, vorgesehen, kann ein Differenzdruck zwischen Pyrolysereaktor und Oxidationskammer verbessert eingestellt werden. Zudem lassen sich hierzu beweg liche Teile vermeiden, was die Konstruktion vereinfachen kann. Wird der Treibdüse Treibgas, insbesondere aufweisend die Frischluft, zugeführt, kann damit Schwelgas vom Pyrolysereaktor angesaugt werden. Außerdem kann diese erhöhte Luftmenge mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten zu einer turbulen ten und somit guten Vermischung des Schwelgases und der Frischluft sorgen, was beispielsweise die Bildung von gasförmigen Schadstoffen, wie Kohlenstoffmonoxid (CO) und/oder Stickoxide (NOx) reduziert.

Eine vergleichsweise einfach konstruktive Lösung zum Umschalten zwischen den verschiedenen Betriebszuständen kann sich an der Vorrichtung eröffnen, wenn der Pyrolysereaktor ein die Treibdüse überbrückendes und insbesondere am Deckel des Pyrolysereaktors angeordnetes, erstes Gasventil, insbesondere ein Drehtellerventil, aufweist. Außerdem kann dieses erste Gasventil zur Abreinigung der Treibdüse ver wendet werden, wodurch die Standfestigkeit der Vorrichtung weiter erhöhbar ist.

Alternativ kann der Differenzdruck erzeugt werden, wenn nach der Oxidationskam mer ein Ventilator, insbesondere Verdichter, beispielsweise Hochtemperaturverdich ter, vorgesehen ist.

Die Baugröße der Vorrichtung ist weiter verringerbar, wenn über dem Pyrolysereaktor die Oxidationskammer vorgesehen ist.

Umgibt der Gaskanal die Wand des Pyrolysereaktors zumindest abschnittsweise au ßen, ist es möglich, die Temperaturverteilung im Pyrolysereaktor zu vergleichmäßi gen sowie Ablagerungen von den kondensierbaren Teilen des Schwelgases zu redu zieren, was den Fortschritt der Pyrolyse des Brennstoffs in engen Grenzen halten kann.

Eine Zufuhrmenge an Heißgas in den Pyrolysereaktor und/oder eine Austragungs menge an ausgetragener Kohle aus dem Pyrolysereaktor kann -konstruktiv einfach gelöst- eingestellt werden, wenn der Pyrolysereaktor ein, insbesondere im Bereich des Bodens des Pyrolysereaktors vorgesehenes, zweites Ventil aufweist. Vorzugsweise bildet ein beweglicher, beispielsweise höhenverstellbarer und/oder drehbarer, Rost im Pyrolysereaktor in Zusammenwirken mit mindestens einem ande ren Teil des Pyrolysereaktors, vorzugsweise der Wand des Pyrolysereaktors, das zweite Ventil aus.

Beschreibung der Zeichnungen

In den Figuren ist beispielsweise der Erfindungsgegenstand anhand einer Ausfüh rungsvariante näher dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitansicht einer aufgerissen dargestellten Vorrichtung zur Fierstellung von Kohle im Betriebszustand„Pyrolyse“,

Fig. 2 die nach Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in abgerissener und vergrößerter An sicht im Betriebszustand„Anfahren“ und

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Pyrolysereaktor der Vorrichtung nach Fig. 1 im Be triebszustand„Anfahren“ bzw.„Reinigen“.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Nach den Figuren 1 bis 2 ist beispielsweise eine Vorrichtung 1 zur Durchführung des Verfahrens zur Fierstellung von Kohle 2, nämlich Aktivkohle, dargestellt. Diese Vor richtung 1 weist unter anderem einen Pyrolysereaktor 3, eine mit dem Pyrolysereaktor 3 verbundene Oxidationskammer 4 und einen Gaskanal 5 auf.

Bei der Fierstellung von Kohle 2 aus stückigem Brennstoff 6 im Gegenstromprinzip befindet sich der Pyrolysereaktor 3 in einem Betriebszustand Pyrolyse, bei dem der Brennstoff 6 zu Kohle 2 direkt pyrolysiert wird. Hierbei wird dem Pyrolysereaktor 3 ein Heißgas 4.1 aus einer Oxidationskammer 4 zugeführt - und zwar über den Gaskanal 5, der an die Oxidationskammer 4 und an den Pyrolysereaktor 3 anschließt. Der Betriebszustand Pyrolyse ist in Fig. 1 dargestellt. Das Heißgas 4.1 durchströmt den Pyrolysereaktor 3 im Gegenstromprinzip, da dieses Heißgas 4.1 im unteren Be reich des Pyrolysereaktors 3 einströmt. Das Heißgas 4.1 entsteht in der Oxidations kammer 4 durch Verbrennen eines Schwelgases 3.1 aus dem Pyrolysereaktor 3.

Vor dem Betriebszustand„Pyrolyse“, bei dem 400 bis 1000 Grad Celsius im Pyroly sereaktor 3 herrschen, muss der Pyrolysereaktor 3 angefahren werden. Mit dieser Temperatur kann eine vergleichsweise hohe Qualität bei der hergestellten Kohle er reicht werden. Vorzugsweise wird der Pyrolysereaktor auf 550 bis 850°C gehalten, um den Brennstoff 6 zu Kohle 2 direkt zu pyrolysieren.

Erfindungsgemäß ist der Betriebszustand„Anfahren“ dadurch gekennzeichnet, dass der in den Pyrolysereaktor 3 eingebrachte Brennstoff 6 unter Zufuhr von Frischluft 7 als Verbrennungsluft verbrannt wird, welcher Betriebszustand in Fig. 2 erkennbar ist. Die Frischluft 7 wird zumindest als Primärluft zugeführt. Die erfindungsgemäße Vor richtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren benötigt daher im Gegensatz zum Stand der Technik keinen zusätzlichen Brennstoff und/oder auch keinen zusätzlichen Brennraum. Zudem entstehen durch die vorzugsweise vollständige Verbrennung im Betriebszustand„Anfahren“ keine Pyrolysereste bzw. Brennstoffreste im Pyrolysere aktor 3 - was eine Kontaminierung der Kohle 2, hergestellt im Betriebszustand„Pyro lyse“ mit vergleichsweise engen Verfahrensparametern, vermeidet. Dies kann bei spielsweise erreicht werden, wenn zum Anfahren im Pyrolysereaktor 3 ein Verbren nungsluftverhältnis l von 0,3 bis 1 ,6, insbesondere 0,3 bis 0,9, eingestellt wird. Vor zugsweise wird zum Anfahren im Pyrolysereaktor 3 eine unterstöchiometrische Re aktionsbedingung mit einer Verbrennungsluftverhältnis l kleiner 1 eingestellt. Bei ei nem dazu niedrigeren Verbrennungsluftverhältnis l, beispielsweise 0,3 bis 0,5 und erhöhter Brennstoffbetthöhe kann zugleich die Bildung von Feinstaubemissionen, im wesentlichen Kalzium und Kaliumverbindungen, beim Anfahren auf ein Minimum re duziert werden, welches eine schadstoffarme Verbrennung des Brennstoffes ermög licht. Reproduzierbar kann sohin sichergestellt werden, dass die erfindungsgemäß herge stellte Kohle 2 eine besonders hohe Qualität aufweist.

Nach Fig. 1 ist zudem zu erkennen, dass der Pyrolysereaktor 3 außenmantelseitig mit Heißgas 4.1 umströmt wird. Dies stellt einen zusätzlichen Temperatureintrag in den Pyrolysereaktor 3 sowie eine Vergleichmäßigung der Temperatur der Wand 12.1 des Pyrolysereaktors 3 sicher.

Wie im Vergleich der Figuren 1 und 2 zu erkennen, kann ein zweites Ventil 8, nämlich ein Rost 8.1 - im Ausführungsbeispiel ein Kegelrost - im Pyrolysereaktor 3 in der Höhe linear verstellt werden. Durch diese Höhenverstellung ist es möglich, zwischen den Betriebszuständen umzuschalten. So werden je nach dessen Höhenlage 9.1 , 9.2 die Größe der Heißgasöffnung 10 und Austragungsöffnung 1 1 in der Wand 12.1 des Py rolysereaktors 3 verändert bzw. geöffnet oder geschlossen. Auf diese Weise kann die Zufuhrmenge von Heißgas 4.1 eingestellt bzw. auch eine Austragung von Kohle 2 aus dem Pyrolysereaktor 3 ermöglicht werden - Letzteres besonders durch eine Dre hung des Rosts 8.1 . Die Vorrichtung 1 ist damit vergleichsweise handhabungsfreund lich und durch ihre spezielle Konstruktion auch standfest in jedem Betriebszustand. Wie in Fig. 2 näher dargestellt, bildet der Rost 8.1 den Boden 12.2 des Pyrolysereak tors 3 aus.

Jene bei der Pyrolyse und/oder Verbrennung entstehenden Ablagerungen im Pyroly sereaktor 3 werden im Betriebszustand„Reinigen“ durch Öffnen des ersten Gasven tils 13, das beispielsweise den Deckel des Pyrolysereaktors 3 ausbildet, entfernt. In Fig. 3 ist das erste Gasventil 13 nicht vollständig geöffnet dargestellt, was aber der Fall sein kann.

Das erste Gasventil 13 schließt hierzu an den Gaskanal 5 an und kann damit im Gasstrom zur Oxidationskammer 4 die Injektordüse 14.1 vergleichsweise widerstand arm überbrücken. Durch das Öffnen des ersten Gasventils 13 strömt Heißgas 4.1 in den oberen Innenbereich des Pyrolysereaktors 3 ein und beseitigt zuverlässig Abla gerungen bzw. Pyrolysereste durch Temperaturanstieg in diesem Bereich. Das Gas ventil 13 ist -konstruktiv einfach gelöst- als Drehtellerventil ausgeführt.

Das erste Gasventil 13 ist auch im Betriebszustand„Anfahren“ des Pyrolysereaktors 3 geöffnet, um die Verbrennungsgase 3.2 aus dem Pyrolysereaktor 3 widerstandsarm abzuführen und damit das Anfahren zu beschleunigen. Der Rost 8.1 verschließt in diesem Betriebszustand die Heißgasöffnungen 10 und Austragungsöffnungen 1 1 .

Im Betriebszustand„Pyrolyse“ sorgt ein Differenzdruck zwischen Pyrolysereaktor 3 und Oxidationskammer 4 sowie Gaskanal 5 dafür, dass Heißgas 4.1 in den Pyroly sereaktor 3 nach dem Gegenstromprinzip einströmt.

Erfindungsgemäß ist dieser Differenzdruck veränderbar (- nämlich einstellbar -), und zwar mit Hilfe einer Treibdüse 14. Diese Treibdüse 14 ist zwischen dem Pyrolysere aktor 3 und der Oxidationskammer 4 vorgesehen und verbindet diese in Form einer Injektordüse 14.1 . Durch das Einblasen von Treibgas, nämlich Frischluft 7, saugt die Treibdüse 14 Schwelgas 3.1 vom Pyrolysereaktor 3 an und trägt dieses Schwelgas 3.1 in die Oxidationskammer 4 zur Verbrennung im Betriebszustand„Pyrolyse“ ein. Die Injektor-Geometrie kann zudem für eine gute Durchmischung von Verbrennungs und Pyrolysegasen sorgen und dazu besonders ausgebildet sein.

Im Weiteren gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfahren in den verschiedenen Betriebszuständen wie folgt:

Betriebszustand„Anfahren“:

Zum Anfahren der Vorrichtung wird der Pyrolysereaktor 3 im Betriebszustand„Anfah ren“ betrieben. Dieser ist durch den Umwandlungsprozess Verbrennung gekenn zeichnet. Hierzu wird der drehbare und höhenverlagerbare Rost 8.1 soweit gehoben, dass der Pyrolysereaktor 3 nach unten verschlossen ist. Zudem sind im Betriebszu stand„Anfahren“ die Rezirkulationsöffnungen 13.1 des ersten Gasventils 13 am obe ren Ende des Pyrolysereaktors 3 geöffnet - wie dies in Fig. 3 erkannt werden kann.

Stückiger Brennstoff 6, beispielsweise Hackgut, Stroh, Laub, Heu etc. wird über eine Förderschnecke 15 in den Pyrolysereaktor 3 eingebracht, der anschließend auf den darunter angeordneten Rost 8.1 fällt. Es wird eine vorgegebenen Schütthöhe, bei spielsweise ca. 2-5 cm, angestrebt. Der Brennstoff 6 wird durch eine nicht dargestellte Zündeinrichtung entzündet. Die für die Verbrennung nötige Primärluftmenge an Frischluft 7 wird durch eine nicht dargestellte Zuführeinrichtung über Öffnungen an der Unterseite des Pyrolysereaktors 3 zum Glutbett des Brennstoffs 6 gefördert. Die Verbrennungsgase 3.2 strömen im Pyrolysereaktor 3 nach oben und verlassen die sen durch die Rezirkulationsöffnungen 13.1 des ersten Gasventils 13. Das erste Gas ventil 13 ist durch eine drehbar angeordnete Scheibe mit Aussparungen und eine feststehende Scheibe aus feuerfestem Material (beispielsweise Cordierit) mit seg mentförmigen Öffnungen ausgeführt. Dieses erste Gasventil 13 kann aber auch als Klappe etc. ausgeführt sein.

Im Pyrolysereaktor 3 wird ein Verbrennungsluftverhältnis l von ca. 0,3 bis 1 ,6, insbe sondere 0,3 bis 0,9, eingestellt wird. Vorzugsweise ist eine unterstöchiometrische Re aktionsbedingung mit einer Verbrennungsluftverhältnis l kleiner 1 eingestellt. Die Verbrennungsgase 3.2 erhitzen den Pyrolysereaktor 3, die Treibdüse 14 sowie die Oxidationsbrennkammer 5. In der primären Oxidationsbrennkammer 5 ist eine nicht dargestellte Messung des Verbrennungsverhältnisses mit einer Breitbandlamb dasonde vorgesehen, welche die Basis für die Regelung der Frischluft 7 darstellt.

Die heißen Verbrennungsgase 3.2 strömen im Ringspalt 5.1 zwischen Pyrolysereak tor 3 und Außengehäuse 16 der Vorrichtung 1 nach unten und verlassen diese durch die Öffnung in die anschließende sekundäre Verbrennungszone 17. In dieser findet die Nachverbrennung bei einer überstöchiometrischen Reaktionsbedingung mit einer Verbrennungsluftverhältnis l von größer gleich 1 , beispielsweise 1 ,1 -1 ,5, statt. Anschließend werden die Verbrennungsgase 3.2 im wassergeführten Rohrbündel wärmetauscher 18 abgekühlt und verlassen die Vorrichtung 1 durch ein nicht darge stelltes Saugzuggebläse in einen Kamin.

Im Betriebszustand„Anfahren“ kann zudem Treibgas, nämlich Frischluft 7, durch die Treibdüse 14 zugemischt werden. Die Treibgasmenge wird durch einen nicht darge stellten Luftregelkasten geregelt oder eingestellt.

Erfindungsgemäß kann durch den Betriebszustand„Anfahren“ auf eine externe Zünd vorrichtung mit Leistungen >1500W wie z. B. Gasbrenner, etc. verzichtet werden.

Betriebszustand„Pyrolyse“:

Steigt im Betriebszustand„Anfahren“ die Temperatur der Oxidationskammer 4 auf über die Selbstzündungstemperatur des Schwelgas/Luft-Gemisches an, kann in den Betriebszustand„Pyrolyse“ umgeschaltet werden. Bei dieser ist nämlich die Tempe ratur für eine Selbstzündung des Schwelgases 3.1 in der Oxidationskammer 4 er reicht, wodurch in der Oxidationskammer 4 Heißgas 4.1 erzeugt werden kann.

Für diesen Umschaltvorgang ist es vorzugsweise nötig, die Schütthöhe an Brennstoff

6 im Pyrolysereaktor 3 zu erhöhen, beispielsweise auf Höhe der Schnecke 15. Wäh rend des Füllvorganges des Pyrolysereaktors 3 wird die Treibgasmenge der Treib düse 14 sukzessive erhöht, die Rezirkulationsöffnungen 13.1 des ersten Gasventils 13 geschlossen, der Rost 8.1 nach unten gefahren und dabei die Menge an Frischluft

7 beim Rost 8.1 kontinuierlich vermindert.

Durch die erhöhte Treibgasmenge des Treibgases stellt sich ein Differenzdruck im Bereich von 0, 1 -10 mbar zwischen dem Pyrolysereaktor 3 und der Oxidationskammer 4 ein. Dieser Differenzdruck treibt eine Strömung des Heißgases 4.1 aus der Oxida tionskammer 4 nach unten, durch eine ringförmige Heißgasöffnungen 10 bzw. Aus- tragungsöffnungen 1 1 im Pyrolysereaktor 3 an. Das Heißgas 4.1 mit einer Tempera tur von 700 bis 1200 Grad Celsius begründet bei der Durchströmung des Brennstoffs 6 im Gegenstrom dessen Erwärmung unter Luftabschluss auf etwa 500-850 Grad Celsius, was den Brennstoff 6 zu Kohle 2 direkt pyrolysiert.

Die dabei entweichenden teerhaltigen Schwelgase werden durch die Treibdüse 14 an der Brennstoffbettoberfläche abgesaugt und innerhalb der Treibdüse 14 mit einem Treibgas, nämlich Frischluft 7, vermischt - und verbrennen anschließend in der Oxi dationskammer 4 unter turbulenten Bedingungen bei 800 bis 1350 Grad Celsius, was fortlaufend erfolgt.

Durch Drehbewegung des Rosts 8.1 fällt die Kohle 2 auf die, vorzugsweise wasser gekühlte, Austragungseinrichtung 19 und wird durch, nicht dargestellte Wischerblät ter, welche an der Unterseite angebracht sind, in die darunter horizontal liegende Austragungsschnecke geschoben.

Zur Kühlung der noch heißen Kohle 2 können die weiteren Bauteile wassergekühlt ausgeführt und/oder die Kohle 2 direkt mit Wasser besprenkelt werden. Anschließend wird ein beliebiges Fördersystem mit gasdichtem Verschluss (Zellradschleuse, Klap pensystem, Schieber) verwendet.

Betriebszustand„Reinigung“:

Mit fortlaufender Betriebsdauer kann sich beispielsweise Teer ablagern. Diese Abla gerungen können zu Geometrieveränderungen an der Injektordüse 14.1 und in Folge dessen zu Funktionsstörungen führen. Zur Entfernung dieser Ablagerungen werden diese durch Öffnen des ersten Gasventils 13 entfernt. In Fig. 3 sind die Rezirkulati- onsöffnungen 13.1 des ersten Gasventils 13 nicht vollständig geöffnet dargestellt, wobei dies aber selbstverständlich der Fall sein kann. Durch das Öffnen des ersten Gasventils 13 kann Heißgas von der Oxidationskammer 4 in den Pyrolysereaktor 3 direkt einströmen und solche Ablagerungen entfernen. Nach dieser Reinigung wird das erste Gasventil 13 bzw. seine Rezirkulationsöffnun- gen 13.1 geschlossen und die Vorrichtung 1 kann im Betriebszustand„Pyrolyse“ Wei terarbeiten.

Im Allgemeinen wird festgehalten, dass„insbesondere“ als„more particularly" ins Englische übersetzt werden kann. Ein Merkmal, dem„insbesondere" vorangestellt ist, als fakultatives Merkmal zu betrachten, das wegelassen werden kann, und stellt da her keine Einschränkung, beispielsweise der Ansprüche, dar. Das gleiche gilt für„vor zugsweise“, ins Englische übersetzt als„preferably“.