DE102012014161A1 - Countercurrent / DC gasification of high-carbon substances - Google Patents

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Abstract

Das Verfahren dient zur Erzeugung von Synthesegas durch Vergasung von kohlenstoffreichen Substanzen unter Nutzung von Schüttgut als Reaktionsoberfläche. Die Vergasung erfolgt in einer ersten Stufe in einem ersten vertikalen Prozessraum (1) in einer ersten von oben nach unten beweglichen Schüttgutsäule (5), dem die kohlenstoffreichen Substanzen (A) vor Eintritt in den ersten vertikalen Prozessraum (1) beigegeben werden, mit sauerstoffhaltigem Gas durch Partialoxidation im Gegenstrom. Um die gasförmigen Reaktionsprodukte energieeffizient als qualitativ hochwertiges Synthesegas in hoher Gasausbeute und frei von Öl- und Teeranteilen gewinnen zu können, wird vorgeschlagen, die dabei entstehenden gasförmigen Produkte im oberen Bereich in einen zweiten vertikalen Prozessraum (20) zu leiten und in einer zweiten Stufe im Gleichstrom mit sauerstoffhaltigem Gas in einer von oben nach unten bewegten Schüttgutsäule (21) unter Erhöhung der Temperatur nachzuvergasen, wobei sie in einem weiter unter liegenden Bereich (29) des vertikalen Prozessraums (20) abgezogen werden.The process is used to generate synthesis gas by gasifying carbon-rich substances using bulk material as the reaction surface. The gasification takes place in a first stage in a first vertical process space (1) in a first bulk material column (5) which can be moved from top to bottom and to which the carbon-rich substances (A) are added before entering the first vertical process space (1) with oxygen-containing Gas by partial oxidation in countercurrent. In order to be able to obtain the gaseous reaction products in an energy-efficient manner as high-quality synthesis gas in a high gas yield and free of oil and tar, it is proposed that the resulting gaseous products be conducted in the upper area into a second vertical process space (20) and in a second stage in the Post-gasification of cocurrent with oxygen-containing gas in a bulk material column (21) moving from top to bottom while increasing the temperature, whereby they are withdrawn in an area (29) of the vertical process space (20) further below.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas durch Vergasung von kohlenstoffreichen Substanzen unter Nutzung von Schüttgut als Reaktionsoberfläche.The present invention relates to a process for the production of synthesis gas by gasification of carbon-rich substances using bulk material as the reaction surface.

Derartige Verfahren sind bereits bekannt und werden in Gegenstromvergasern durchgeführt.Such processes are already known and are carried out in countercurrent gasifiers.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der AT 387 786 B bekannt, die die Verwendung eines selbst nicht oxidiertem, im Kreislauf geführten Schüttguts beschreibt.A method of the type mentioned is from the AT 387 786 B known, which describes the use of a self-oxidized, circulated bulk material.

In DE 10 2007 062 414.1-24 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Vergasung kohlenstoffreicher Substanzen beschrieben, das die Umwandlung unterschiedlichster Kohlenstoffträger unter Nutzung eines Gegenstromvergasers in Synthesegas vorschlägt. Dieses Verfahren nutzt ein im Kreislauf geführtes Schüttgut als Reaktionswanderbett, wobei vorzugsweise alkalische Stoffe, insbesondere Calciumoxid (CaO) als Feingut zugesetzt werden, oder gar das gesamte Schüttgut aus CaO besteht. Ein weiteres wesentliches Merkmal dieses Verfahrens besteht darin, dass die gasförmigen Reaktionsprodukte an der Oberseite des Gegenstromvergasers abgezogen werden. Nachteilig ist allerdings, dass die gasförmigen Reaktionsprodukte noch unerwünschte Öl- und Teer-Anteile enthalten, die in einer nachgeschalteten Flugstromnachvergasung nur teilweise in der Gasphase reduziert werden können.In DE 10 2007 062 414.1-24 a method of the type mentioned above for the gasification of carbon-rich substances is described, which proposes the conversion of different carbon carriers using a countercurrent gasifier in synthesis gas. This method uses a circulated bulk material as a reaction moving bed, wherein preferably alkaline substances, in particular calcium oxide (CaO) are added as fine material, or even the entire bulk material consists of CaO. Another essential feature of this method is that the gaseous reaction products are withdrawn at the top of the countercurrent gasifier. However, it is disadvantageous that the gaseous reaction products still contain unwanted oil and tar fractions, which can only be partially reduced in the gaseous phase in a post-flow post-gasification process.

Gegenstromvergaser mit einem Schüttgut-Reaktionswanderbett weisen hervorragende Stoffübergänge zwischen den einzelnen Phasen der Reaktanten auf, sodass insbesondere auch Reaktionen zwischen der Feststoff- und der Gasphase energetisch hocheffiziente Ausführungsformen solcher Vergasungsverfahren gestatten. Der wesentliche Nachteil von Gegenstromvergasern besteht jedoch darin, dass die erreichbare maximale Gastemperatur am oberen Gasaustritt durch die Vorwärmung der oben eingebrachten Feststoffe limitiert ist. Dadurch können zumeist nur Temperaturen von maximal 400°C realisiert werden. Das führt zumeist dazu, dass die Qualität der gasförmigen Reaktionsprodukte durch nicht vollständig vergaste Öl- und Teer-Anteile geschmälert wird und zudem unerwünschte Kondensationen solcher Nebenprodukte im oberen Gasraum und in den Gasabzugsrohren auftreten.Countercurrent gasifiers with a bulk reaction moving bed have excellent mass transfer between the individual phases of the reactants, so that in particular reactions between the solid phase and the gas phase allow energetically highly efficient embodiments of such gasification processes. The main disadvantage of countercurrent gasifiers, however, is that the achievable maximum gas temperature at the upper gas outlet is limited by the preheating of the above introduced solids. This usually only temperatures of 400 ° C can be realized. This usually leads to the fact that the quality of the gaseous reaction products is diminished by not fully gasified oil and tar shares and also undesirable condensation of such by-products in the upper gas space and in the gas exhaust pipes occur.

Um diesen Problemen zu begegnen, wird den Gegenstromvergasern zumeist eine zweite Vergasungsstufe nachgeschaltet, die bei deutlich höheren Temperaturen, die teilweise oberhalb 1000°C liegen, die thermische Spaltung der Öl- und Teer-Anteile gewährleisten. Solche 2-Stufigen Vergasungsverfahren sind allerdings enorm aufwendig und weisen zumeist unbefriedigende thermische Wirkungsgrade auf.To counter these problems, the countercurrent gasifiers are usually followed by a second gasification stage, which ensures the thermal decomposition of the oil and tar components at significantly higher temperatures, which are in some cases above 1000.degree. However, such two-stage gasification processes are extremely expensive and usually have unsatisfactory thermal efficiencies.

Für die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Verfahren der oben beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass die gasförmigen Reaktionsprodukte energieeffizient als qualitativ hochwertiges Synthesegas in hoher Gasausbeute und frei von Öl- und Teer-Anteilen gewonnen werden können.The object of the present invention is therefore to improve processes of the type described above so that the gaseous reaction products can be obtained in an energy-efficient manner as high-quality synthesis gas in high gas yield and free of oil and tar fractions.

Diese Aufgabe wird in einem Verfahren der Eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Vergasung in einer ersten Stufe in einem ersten vertikalen Prozessraum in einer ersten von oben nach unten bewegten Schüttgutsäule, dem die kohlenstoffreichen Substanzen vor Eintritt in den ersten vertikalen Prozessraum beigegeben werden, mit sauerstoffhaltigem Gas durch Partialoxidation im Gegenstrom durchgeführt wird und die dabei entstehenden gasförmigen Produkte in einen zweiten vertikalen Prozessraum geleitet, und in einer zweiten Stufe im Gleichstrom mit sauerstoffhaltigem Gas in einer zweiten von oben nach unten bewegten Schüttgutsäule unter Erhöhung der Temperatur nachvergast, und im unteren Bereich des vertikalen Prozessraums, abgezogen werden.This object is achieved in a method of the type mentioned by the fact that the gasification in a first stage in a first vertical process space in a first from top to bottom moving column of bulk, which are added to the carbon-rich substances before entering the first vertical process space with oxygen-containing gas is carried out by partial oxidation in countercurrent and passed the resulting gaseous products in a second vertical process space, and in a second stage cocurrent with oxygen-containing gas in a second moving from top to bottom bulk column with increasing temperature and at the bottom of the vertical process space.

Es hat sich gezeigt, dass die Nachvergasung von Öl- und Teer-haltigen Synthesegasen besonders effizient in Schüttgutsäulen durchgeführt werden kann. Dabei wirkt das Schüttgut als Reaktionsoberfläche, auf der solche Öl- und Teerähnlichen Stoffe ein Kondensations- und Verdampfungsgleichgewicht ausbilden, wodurch eine Verlängerung der mittleren Verweilzeit solcher Stoffe in der Nachvergasungszone erreicht wird. Das Schüttgut fungiert gleichzeitig als Energiepuffer und gewährleistet eine nahezu ideale Energieverteilung. Dadurch kann eine sehr effiziente thermische Spaltung der Öle und Teere gewährleistet werden. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die bewegte Schüttgutsäule in der Nachvergasung als erste Staubabscheidungsstufe wirkt, wobei der aus der Gasphase abgeschiedene Staub durch die wandernde Schüttgutsäule sehr einfach aus der Nachvergasung zusammen mit dem Schüttgut ausgetragen werden kann.It has been shown that the gasification of oil and tar-containing synthesis gases can be carried out particularly efficiently in bulk solids columns. In this case, the bulk material acts as a reaction surface on which such oil and tar-like substances form a condensation and evaporation equilibrium, whereby an extension of the average residence time of such substances in the post-gasification zone is achieved. The bulk material simultaneously acts as an energy buffer and ensures an almost ideal energy distribution. This ensures a very efficient thermal decomposition of the oils and tars. Furthermore, it has been shown that the moving bulk material column acts as the first dust separation stage in the gasification, wherein the dust separated from the gas phase can be very easily discharged from the post-gasification together with the bulk material by the migrating bulk material column.

Vorzugsweise werden die erste Schüttgutsäule und/oder die zweite Schüttgutsäule aus Schüttgut gebildet, das eine Korngröße von bis zu 30 cm aufweist. Durch dieses grobstückige Schüttgut können in beiden Prozessräumen eine ideale Gasdurchlässigkeit, Energieverteilung sowie sehr gute Stoffübergänge gewährleistet werden.Preferably, the first bulk material column and / or the second bulk material column are formed from bulk material having a particle size of up to 30 cm. This coarse-grained bulk material ensures ideal gas permeability, energy distribution and very good mass transfer in both process chambers.

Um eine hohe Qualität der gasförmigen Produkte zu erreichen ist es vorteilhaft, wenn das Schüttgut in der ersten Schüttgutsäule und/oder der zweiten Schüttgutsäule ganz oder teilweise aus alkalischen Stoffen, beispielsweise aus grobstückigem Calciumoxid besteht, und/oder diesem alkalische Stoffe, beispielsweise grobstückiges Calciumoxid und besonders bevorzugt staubförmiges Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid zugemischt werden. Insbesondere der Einsatz von Calciumoxid hat sich als vorteilhaft erwiesen, da dieser Stoff katalytische Eigenschaften aufweist, welche die thermische Spaltung von Öl- und Teer-ähnlichen Crackprodukten befördert und gleichzeitig als Schadstoffbinder fungiert. So werden beispielsweise Chlor- und Schwefelanteile chemisch am Calcium gebunden, während sich Schwermetalle physikalisch an der aktiven Oberfläche des Calciumoxids binden.In order to achieve a high quality of the gaseous products, it is advantageous for the bulk material in the first bulk material column and / or the second bulk material column to be wholly or partly made of alkaline Substances, for example, consists of lumpy calcium oxide, and / or this alkaline substances, such as lumpy calcium oxide and particularly preferably dusty calcium oxide and / or calcium hydroxide are added. In particular, the use of calcium oxide has proved to be advantageous, since this substance has catalytic properties which promotes the thermal decomposition of oil and tar-like cracking products and at the same time acts as a pollutant binder. For example, chlorine and sulfur are chemically bound to the calcium, while heavy metals physically bind to the active surface of the calcium oxide.

Im ersten vertikalen Prozessraum wird eine Oxidationszone ausgebildet, in der die in den oberen Prozessraumzonen entstehende Pyrolysekoks oxidiert, und dadurch dem Prozess die notwendige Energie zugeführt wird. Für die Inbetriebnahme und für die Fixierung der Oxidationszone ist diese mit einer Stützfeuerung ausgestattet, die über Brennerlanzen mit Brennstoff und mit Oxidationsgas betrieben wird.In the first vertical process space, an oxidation zone is formed in which the pyrolysis coke produced in the upper process zone zones is oxidized, thereby supplying the necessary energy to the process. For the commissioning and fixing of the oxidation zone, this is equipped with a support firing, which is operated by burner lances with fuel and with oxidizing gas.

Grundsätzlich erfolgt die Vergasung im ersten vertikalen Prozessraum durch Zugabe von Luft und/oder technischem Sauerstoff als Oxidationsgas, wobei die Luft- bzw. Sauerstoffmenge so eingestellt wird, dass sich über alle Stufen der Vergasung im Prozessraum ein Gesamt-Lambda von kleiner 1, bevorzugt kleiner 0,7 und besonders bevorzugt kleiner 0,5 ergibt.Basically, the gasification in the first vertical process space by adding air and / or technical oxygen as the oxidizing gas, wherein the amount of air or oxygen is adjusted so that over all stages of the gasification in the process space, a total lambda of less than 1, preferably smaller 0.7 and more preferably less than 0.5.

Die Nachvergasung im vertikalen Prozessraum erfolgt in Gegenwart von Wasserdampf und Calciumoxid und/oder Calciumcarbonat und/oder Calciumhydroxid. Dadurch wird eine Calciumkatalysierte Reformierung von wesentlichen Anteilen der entstehenden Öl- und/oder Teer-haltigen Spaltprodukten, die eine Kettenlänge von größer C4 aufweisen, zu Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff bei Temperaturen von oberhalb 400°C durchgeführt.The gasification in the vertical process space takes place in the presence of steam and calcium oxide and / or calcium carbonate and / or calcium hydroxide. As a result, a calcium-catalyzed reforming of significant proportions of the resulting oil and / or tar-containing cleavage products having a chain length greater than C4 to carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen at temperatures above 400 ° C is performed.

Eine für die Nachvergasung im vertikalen Prozessraum förderliche Temperaturerhöhung wird über Brennerlanzen im oberen Gasraum und/oder weiter unten in der Schüttgutsäule erreicht, wobei die Brennerlanzen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas betrieben werden. Die Temperaturerhöhung kann auch dergestalt erfolgen, dass die Temperatur bereits im vertikalen Prozessraum über Brennerlanzen im oberen Gasraum und/oder in der Überleitung zum oberen Gasraum des Prozessraums erfolgt, wobei auch diese Brennerlanzen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas betrieben werden.A temperature increase which is conducive to the post-gasification in the vertical process space is achieved via burner lances in the upper gas space and / or further down in the bulk material column, the burner lances being operated with oxygen or oxygen-containing gas. The temperature increase can also take place in such a way that the temperature already takes place in the vertical process chamber via burner lances in the upper gas space and / or in the transition to the upper gas space of the process space, wherein these burner lances are also operated with oxygen or oxygen-containing gas.

Um die Rest-Entstaubung der abgezogenen gasförmigen Reaktionsprodukte sicherzustellen, können diese mittels physikalischer Trennmethoden, vorzugsweise über eine Filteranlage, bei Temperaturen oberhalb von 300°C von Staub befreit werden.To ensure the residual dedusting of the withdrawn gaseous reaction products, they can be freed of dust by means of physical separation methods, preferably via a filter system, at temperatures above 300 ° C.

In einem weiteren Reinigungsschritt können die abgezogenen gasförmigen Reaktionsprodukte nach der Filtration zumindest teilweise über einen Wärmetauscher abgekühlt, und die dabei entstehenden Kondensate bei Temperaturen unterhalb von 100°C abgetrennt werden.In a further purification step, the withdrawn gaseous reaction products can be cooled after filtration at least partially via a heat exchanger, and the resulting condensates are separated at temperatures below 100 ° C.

Der Abzug der gasförmigen Reaktionsprodukte erfolgt vorzugsweise mittels einer Gasfördereinrichtung, die vorzugsweise dem Wärmetauscher nachgeschaltet ist.The withdrawal of the gaseous reaction products is preferably carried out by means of a gas delivery device, which is preferably connected downstream of the heat exchanger.

Der Gegenstromvergaser bzw. der vertikale Prozessraum ist am unteren Ende mit einer Kühlzone ausgestattet, in die von unten Kühlgas eingeleitet wird. Als Kühlgas kann sauerstoffhaltiges Gas, beispielsweise Luft eingesetzt werden, wobei dieses bei der Abkühlung des Schüttgutes im Gegenstrom gleichzeitig vorgewärmt, und zumindest teilweise als Oxidationsgas in der Oxidationszone dient.The countercurrent carburetor or the vertical process chamber is equipped at the lower end with a cooling zone, in which cooling gas is introduced from below. Oxygen-containing gas, for example air, can be used as the cooling gas, wherein it is simultaneously preheated in countercurrent during the cooling of the bulk material, and at least partially serves as the oxidizing gas in the oxidation zone.

Alternativ zu sauerstoffhaltigem Gas kann auch Synthesegas nach erfolgter Kühlung eingesetzt werden.As an alternative to oxygen-containing gas, syngas can also be used after cooling has taken place.

Unabhängig vom Kühlgas kann in der Kühlzone des vertikalen Prozessraums zusätzlich Wasser als Kühl und/oder Vergasungsmittel eingesetzt werden.Regardless of the cooling gas, water can additionally be used as cooling and / or gasifying agent in the cooling zone of the vertical process chamber.

Das Schüttgut aus wenigstens einer der beiden Schüttgutsäulen wird mittels Dosiereinrichtungen aus dem jeweiligen vertikalen Prozessraum batchweise oder kontinuierlich abgezogen. Vorzugsweise können hier Drehteller-Austragssysteme eingesetzt werden, die einen gleichmäßigen und kontinuierlichen Abzug des Schüttgutes aus den Prozessräumen erlauben.The bulk material from at least one of the two bulk solids columns is withdrawn batchwise or continuously by means of metering devices from the respective vertical process chamber. Preferably turntable discharge systems can be used here, which allow a uniform and continuous withdrawal of the bulk material from the process spaces.

Dabei ist es vorteilhaft dass das abgezogene Schüttgut aus der ersten und/oder der zweiten Schüttgutsäule über vertikale Staurohre abgeführt werden, in denen mittels Füllstandsregelungen eine Mindest-Stauhöhe aufrechterhalten wird, wobei durch deren Druckverlust eine Gasabdichtung gegenüber der Außenatmosphäre gewährleistet wird.It is advantageous that the withdrawn bulk material from the first and / or the second bulk material column are discharged via vertical Pitot tubes, in which by means of level controls a minimum damming height is maintained, being ensured by the pressure loss, a gas seal against the outside atmosphere.

Das Schüttgut aus der Schüttgutsäule kann nach Austritt aus dem Staurohr durch physikalische Trennmethoden, vorzugsweise durch Siebung und/oder Sichtung in verschiedene Kornfraktionen aufgetrennt, und vorzugsweise die Feinfraktion, enthaltend gebundene Schadstoffe, zumindest teilweise aus dem Prozess ausgeschleust werden.The bulk material from the bulk material column can be separated after exiting the pitot tube by physical separation methods, preferably by screening and / or sifting into different grain fractions, and preferably the fine fraction containing bound pollutants, at least partially discharged from the process.

Die resultierende Grobfraktion, kann zumindest teilweise wieder als Schüttgut in wenigstens einem der beiden vertikalen Prozessräume eingesetzt werden. Dadurch kann ein sehr effizienter Kreislaufprozess ausgebildet werden, wobei dadurch der Ergänzungsbedarf an zugeführtem frischem Schüttgut auf ein Minimum reduziert werden kann.The resulting coarse fraction can be at least partially recovered as bulk material in at least one of the two vertical process spaces are used. As a result, a very efficient circulation process can be formed, whereby the additional demand for supplied fresh bulk material can be reduced to a minimum.

Das Schüttgut aus der Nachvergasung bzw. aus der zweiten Schüttgutsäule kann im Gegenstrom durch Einleiten von durch Staubabtrennung und Kühlung gereinigtem Synthesegas in den unteren Teil des vertikalen Prozessraums abgekühlt werden.The bulk material from the secondary gasification or from the second bulk material column can be cooled countercurrently by introducing synthesis gas purified by dust separation and cooling into the lower part of the vertical process chamber.

Alternativ kann diese Abkühlung der zweiten Schüttgutsäule auch durch indirekte Kühlung vor Austritt aus dem Staurohr mittels Kühlwasser und/oder über eine mit Kühlwasser betriebene indirekt gekühlte Förderstrecke nach Austritt aus dem Staurohr erfolgen.Alternatively, this cooling of the second column of bulk material can also take place by indirect cooling before exiting the pitot tube by means of cooling water and / or by means of an indirectly cooled conveying section operated with cooling water after leaving the pitot tube.

Nach erfolgter Kühlung kann das Schüttgut aus der zweiten Schüttgutsäule durch physikalische Trennmethoden, vorzugsweise durch Siebung und/oder Sichtung in verschiedene Kornfraktionen aufgetrennt, und vorzugsweise die Feinfraktion, enthaltend gebundene Schadstoffe, aus dem Prozess, zumindest teilweise ausgeschleust werden. Die resultierende Grobfraktion kann zumindest teilweise wieder als Schüttgut in wenigstens einem der beiden vertikalen Prozessräume eingesetzt werdenAfter cooling, the bulk material from the second bulk material column can be separated by physical separation methods, preferably by screening and / or screening in different grain fractions, and preferably the fine fraction containing bound pollutants from the process, at least partially discharged. The resulting coarse fraction can be at least partially reused as bulk material in at least one of the two vertical process spaces

Grundsätzlich ist es auch möglich, beide Schüttgutsäulen über einem gemeinsamen Zuführstrom einer Siebung und/oder Sichtung zuzuführen und mit den resultierenden Kornfraktionen analog zu verfahren.In principle, it is also possible to feed both bulk material columns over a common feed stream to a screening and / or screening and to proceed analogously with the resulting grain fractions.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das Schüttgut aus der zweiten Schüttgutsäule zumindest teilweise direkt, und unter Nutzung der fühlbaren Wärme, als zusätzliches Schüttgut über eine getrennte Dosierung im ersten vertikalen Prozessraum eingesetzt werden.In a further embodiment of the method, the bulk material from the second bulk material column can be used at least partially directly and using the sensible heat as additional bulk material via a separate metering in the first vertical process space.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Abbildung näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen.In the following, reference will be made to an embodiment of the invention with reference to the attached drawing.

1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Vergasung von kohlenstoffreichen Substanzen. 1 shows a preferred embodiment of the method according to the invention for the gasification of carbon-rich substances.

Eine Mischung aus kohlenstoffreichen Substanzen (A) wird in grobstückiger Form und einer Korngröße von kleiner als 30 cm einem ersten vertikalen Prozessraum (1), der als Gegenstromvergaser ausgebildet ist, von oben über eine vertikale Schurre (2) zugeführt. Diesen kohlenstoffreichen Substanzen wird vor Eintritt in den Gegenstromvergaser (1) grobstückiges Schüttgut (3), beispielsweise grobstückiges Calciumoxid, zugemischt. Zur späteren Bindung der in den organischen Materialien enthaltenen Schadstoffen wie beispielsweise Chlor und Schwermetallen, werden alkalische Stoffe (4), vorzugsweise feinkörniges Calciumoxid dem Schüttgutwanderbett vor Eintritt in den vertikalen Prozessraum (1) beigemischt.A mixture of carbon-rich substances (A) is in coarse-grained form and a particle size of less than 30 cm a first vertical process space ( 1 ), which is designed as a countercurrent gasifier, from above via a vertical chute ( 2 ). These carbon-rich substances are (before entry into the countercurrent gasifier ( 1 ) coarse bulk material ( 3 ), for example, lumpy calcium oxide. For subsequent binding of the pollutants contained in the organic materials such as chlorine and heavy metals, alkaline substances ( 4 ), preferably fine-grained calcium oxide, to the bulk material moving bed before entry into the vertical process space ( 1 ) added.

Das Gemisch (5) aus kohlenstoffreichen Substanzen, grobstückigem Calciumoxid und alkalischen Stoffen durchströmt den vertikalen Prozessraum (1) durch eigene Schwerkraft von oben nach unten. Die Durchflussmenge des Schüttgutes wird dabei mittels einer Dosiervorrichtung (6), die am unteren Ende des ersten vertikalen Prozessraums (1) installiert ist und beispielsweise als Drehteller-Austragssystem ausgebildet werden kann, gesteuert. Diese Dosiervorrichtung fördert das Schüttgut in ein Staurohr (7) am unteren Ausgang des Prozessraums (1), in dem das angestaute Material durch seinen eigenen Druckverlust für eine Gasabdichtung zur Atmosphäre sorgt.The mixture ( 5 ) from carbon-rich substances, lumpy calcium oxide and alkaline substances flows through the vertical process space ( 1 ) by gravity from top to bottom. The flow rate of the bulk material is thereby by means of a metering device ( 6 ) at the lower end of the first vertical process space ( 1 ) is installed and can be formed, for example, as a turntable discharge system controlled. This dosing device conveys the bulk material into a pitot tube ( 7 ) at the lower exit of the process space ( 1 ), in which the accumulated material by its own pressure loss for a gas seal to the atmosphere.

Der Gegenstromvergaser weist im mittleren Bereich Brennerlanzen (8) auf, die für eine Grundlastfeuerung im vertikalen Prozessraum und für die stationäre Ausbildung einer Oxidationszone (9) sorgen. Diese Brennerlanzen können mit fossilen Brennstoffen (10) und sauerstoffhaltigem Gas (11) betrieben werden. Alternativ zu den fossilen Brennstoffen kann auch Synthesegas aus dem Prozess eingesetzt werden.The countercurrent carburettor has burner lances ( 8th ) for a base load firing in the vertical process space and for the stationary formation of an oxidation zone ( 9 ) to care. These burner lances can be powered by fossil fuels ( 10 ) and oxygen-containing gas ( 11 ) operate. As an alternative to fossil fuels, synthesis gas from the process can also be used.

Am unteren Ende des ersten vertikalen Prozessraums (1) wird sauerstoffhaltiges Gas, beispielsweise Luft, als Kühlgas (13) eingeleitet. Dieses Gas dient zunächst zur Abkühlung des Schüttgutes vor Verlassen des vertikalen Prozessraums (1) in einer Kühlzone (14), wobei das sauerstoffhaltige Gas gleichzeitig auf über 800°C aufgewärmt, und in der Oxidationszone (9) als Vergasungsmittel genutzt wird.At the bottom of the first vertical process space ( 1 ) oxygen-containing gas, for example air, as cooling gas ( 13 ). This gas is initially used to cool the bulk material before leaving the vertical process space ( 1 ) in a cooling zone ( 14 ), wherein the oxygen-containing gas is simultaneously warmed to above 800 ° C, and in the oxidation zone ( 9 ) is used as a gasifying agent.

Die über die Brennerlanzen (8) und über die Kühlzone (14) eingeleitete Menge an sauerstoffhaltigem Gas wird so eingestellt, dass sich im vertikalen Prozessraum ein Gesamt-Lambda von vorzugsweise kleiner 0,5 einstellt. Dadurch bildet sich zunächst eine Oxidationszone (9) aus, in der. brennbare Reste der kohlenstoffreichen Substanzen, der sogenannte Pyrolysekoks mit Sauerstoff zu CO2 reagieren. Weiter oben im Prozessraum nimmt der Sauerstoff weiter ab, sodass schließlich nur noch Verschwelung zu CO stattfinden kann, bis noch weiter oben schließlich der gesamte Sauerstoff verbraucht ist und sich eine Reduktionszone (15) bei vollständig reduktiven Bedingungen ausbildet.The over the burner lances ( 8th ) and the cooling zone ( 14 ) introduced amount of oxygen-containing gas is adjusted so that sets a total lambda of preferably less than 0.5 in the vertical process space. This initially forms an oxidation zone ( 9 ), in the. flammable residues of the carbon-rich substances, the so-called pyrolysis coke with oxygen to CO 2 . Further up in the process chamber, the oxygen continues to decrease, so that finally only carbonization to CO can take place, until even further up all the oxygen is consumed and a reduction zone ( 15 ) at completely reductive conditions.

Betrachtet man umgekehrt den Fluss des Schüttgutgemisches bestehend aus kohlenstoffreichen Substanzen, Calciumoxid und alkalischen Stoffen von oben nach unten, so findet in der Reduktionszone (15) zunächst eine Trocknung der möglicherweise feuchten Einsatzmaterialien bis zu einer Eigentemperatur von 100°C statt. Danach steigt die Eigentemperatur der Materialien weiter an, sodass der Vergasungsprozess der in den kohlenstoffreichen Substanzen beispielsweise auch enthaltenen Kunststoffen beginnt und bei einer Eigentemperatur von bis zu 500°C die Bildung von Methan, Wasserstoff und CO einsetzt. Nach weitgehender Entgasung steigt die Eigentemperatur der Materialien durch die aus der Oxidationszone (9) aufsteigenden Heißgase weiter an, sodass die kohlenstoffreichen Materialien schließlich vollständig entgast sind und nur noch aus Restkoks, dem sogenannten Pyrolysekoks, und Ascheanteilen bestehen. Der Pyrolysekoks wird mit dem Schüttgut im vertikalen Prozessraum (1) weiter nach unten transportiert, wo er bei Temperaturen oberhalb von 800°C im unteren Bereich der Reduktionszone (15) mit den CO2-Anteilen aus der Oxidationszone (9) durch Boudouard-Umwandlung zumindest teilweise in CO umgewandelt wird. Ein Teil des Pyrolysekokses reagiert in dieser Zone auch gemäß der Wassergasreaktion mit Wasserdampf, der ebenfalls in den Heißgasen enthalten ist, unter Bildung von CO und Wasserstoff.If, conversely, one observes the flow of the bulk material mixture consisting of carbon-rich substances, calcium oxide and alkaline substances from top to bottom, then Reduction zone ( 15 ) first a drying of the possibly moist feed materials up to a temperature of 100 ° C instead. Thereafter, the self-temperature of the materials continues to increase, so that the gasification process of the carbon-rich substances, for example, also contained plastics begins and at an intrinsic temperature of up to 500 ° C, the formation of methane, hydrogen and CO begins. After extensive degassing, the inherent temperature of the materials increases due to the oxidation zone ( 9 ) rising hot gases on, so that the carbon-rich materials are finally completely degassed and consist only of residual coke, the so-called pyrolysis coke, and ash fractions. The pyrolysis coke is mixed with the bulk material in the vertical process space ( 1 ) transported further down at temperatures above 800 ° C in the lower part of the reduction zone ( 15 ) with the CO 2 fractions from the oxidation zone ( 9 ) is at least partially converted to CO by Boudouard conversion. Part of the pyrolysis coke also reacts in this zone according to the water gas reaction with water vapor, which is also contained in the hot gases, to form CO and hydrogen.

Reste des Pyrolysekokses werden schließlich in der Oxidationszone (9) mit dem sauerstoffhaltigen Gas bei Temperaturen unterhalb von 1800°C oxidiert und thermisch genutzt.Remains of pyrolysis coke are finally in the oxidation zone ( 9 ) is oxidized with the oxygen-containing gas at temperatures below 1800 ° C and used thermally.

Das Schüttgutwanderbett gelangt zusammen mit den verbleibenden Ascheanteilen in die Kühlzone (14).The bulk material moving bed, together with the remaining ash content, enters the cooling zone ( 14 ).

In die Kühlzone (14) kann auch Wasser (16) über Wasserlanzen (17) als weiteres Kühl- und Vergasungsmittel eindosiert werden.In the cooling zone ( 14 ) can also be water ( 16 ) over water lances ( 17 ) are metered as another cooling and gasification agent.

Das im vertikalen Prozessraum gebildete Synthesegas wird am oberen Ende abgesaugt (18), sodass sich im oberen Gasraum (19) des vertikalen Prozessraums (1) vorzugsweise ein leichter Unterdruck einstellt.The synthesis gas formed in the vertical process space is sucked off at the upper end ( 18 ), so that in the upper gas space ( 19 ) of the vertical process space ( 1 ) preferably sets a slight negative pressure.

Das abgesaugte Synthesegas enthält Staub, der im Wesentlichen aus den festen Salzen der Halogene, feinkörnigen alkalischen Stoffen, weiteren Schadstoffen und inerten Partikeln besteht. Weiterhin enthält das Synthesegas noch unvollständig vergaste Öl- und Teer-ähnliche organische Crackprodukte. Um diese auch noch vollständig zu vergasen, kann das Staub, Öl- und Teer-haltige Synthesegas im Gasraum (19) des vertikalen Prozessraums (1) oder nach Verlassen des vertikalen Prozessraums bei (18) in Gegenwart von Wasserdampf und feinkörnigem Calciumoxid bei Temperaturen von oberhalb 400°C in der Gasphase behandelt werden. Diese Temperatur kann durch entsprechende Einstellung der Menge an sauerstoffhaltigem Gas in den Prozessraum (1) oder durch die Heizleistung der Brennerlanzen (8) in der Oxidationszone (9) eingestellt werden.The extracted synthesis gas contains dust, which consists essentially of the solid salts of halogens, fine-grained alkaline substances, other pollutants and inert particles. Furthermore, the synthesis gas still contains incompletely gasified oil and tar-like organic cracking products. In order to completely gas these, the dust, oil and tar-containing synthesis gas in the gas space ( 19 ) of the vertical process space ( 1 ) or after leaving the vertical process space at ( 18 ) are treated in the presence of water vapor and fine-grained calcium oxide at temperatures above 400 ° C in the gas phase. This temperature can be adjusted by adjusting the amount of oxygen-containing gas in the process chamber ( 1 ) or by the heat output of the burner lances ( 8th ) in the oxidation zone ( 9 ).

Vorgesehen ist jedenfalls die Behandlung des Synthesegases in Gegenwart von Wasserdampf und feinkörnigem Calciumoxid bei Temperaturen von oberhalb 400°C in einem nachgeschalteten zweiten vertikalen Prozessraum (20), in dem das Synthesegas im Gleichstrom durch eine von oben nach unten wandernde Schüttgutsäule (21) geführt wird. Die Schüttgutsäule (21) kann auch durch grobstückiges Schüttgut (22), beispielsweise grobstückiges Calciumoxid ausgebildet werden. Zusätzlich können zur verbesserten Bindung der in den organischen Materialien enthaltenen Schadstoffe, wie beispielsweise Chlor und Schwermetallen, alkalische Stoffe (23), vorzugsweise feinkörniges Calciumoxid oder Calciumhydroxid der Schüttgutsäule (21) beigemischt werden.In any case, the treatment of the synthesis gas in the presence of steam and fine-grained calcium oxide at temperatures above 400 ° C. in a downstream second vertical process space is provided ( 20 ) in which the synthesis gas is passed in cocurrent through a column of bulk material ( 21 ) to be led. The bulk material column ( 21 ) can also be transported by coarse bulk material ( 22 ), for example, lumpy calcium oxide are formed. In addition, for improved binding of the pollutants contained in the organic materials, such as chlorine and heavy metals, alkaline substances ( 23 ), preferably fine-grained calcium oxide or calcium hydroxide of the bulk material column ( 21 ) are added.

Die Schüttgutsäule (21) durchströmt den vertikalen Prozessraum (20) durch eigene Schwerkraft von oben nach unten. Die Durchflussmenge des Schüttgutes wird dabei mittels einer Dosiervorrichtung (24), die am unteren Ende des vertikalen Prozessraums (20) installiert ist und beispielsweise als Drehteller-Austragssystem ausgebildet werden kann, gesteuert. Diese Dosiervorrichtung fördert das Schüttgut in ein Staurohr (25) am unteren Ausgang des Prozessraums (20), in dem das angestaute Material durch seinen eigenen Druckverlust für eine Gasabdichtung zur Atmosphäre sorgt.The bulk material column ( 21 ) flows through the vertical process space ( 20 ) by gravity from top to bottom. The flow rate of the bulk material is thereby by means of a metering device ( 24 ) at the bottom of the vertical process space ( 20 ) is installed and can be formed, for example, as a turntable discharge system controlled. This dosing device conveys the bulk material into a pitot tube ( 25 ) at the lower exit of the process space ( 20 ), in which the accumulated material by its own pressure loss for a gas seal to the atmosphere.

Die Behandlung des Synthesegases kann bevorzugt durch Verwendung einer Direktfeuerung in das Synthesegas über Brennerlanzen (26) erfolgen, die mit sauerstoffhaltigem Gas (27) betrieben werden. Solche Brennerlanzen können beispielsweise im Gasraum (19) des Prozessraums (1) oder auch in der Zuführungsleitung (18) zum Prozessraum (20) installiert sein. Besonders vorteilhaft ist die Nutzung solcher Brennerlanzen, wenn diese im Gasraum (28) oder auch weiter unten im Bereich der Schüttgutsäule (21) des Prozessraums (20) installiert sind.The treatment of the synthesis gas may preferably be carried out by using direct firing into the synthesis gas via burner lances ( 26 ), which are reacted with oxygen-containing gas ( 27 ) operate. Such burner lances can, for example, in the gas space ( 19 ) of the process space ( 1 ) or in the supply line ( 18 ) to the process room ( 20 ). Particularly advantageous is the use of such burner lances when they are in the gas space ( 28 ) or further down in the area of the bulk material column ( 21 ) of the process space ( 20 ) are installed.

Diese thermische Nachbehandlung in Gegenwart von Wasserdampf und Calciumoxid gewährleistet die Spaltung von im Synthesegas noch in geringen Mengen vorhandenen Ölen und Teeren durch katalytische Wirkung des Calciumoxids.This thermal aftertreatment in the presence of steam and calcium oxide ensures the cleavage of oils and tars, which are still present in small amounts in the synthesis gas, through the catalytic action of the calcium oxide.

Das staubhaltige Synthesegas (29) wird anschließend bei Temperaturen oberhalb von 300°C über eine Heißgasfiltration (30) vom Staub befreit. Der halogenhaltige Filterstaub (31) wird aus dem Prozess ausgeschleust.The dusty synthesis gas ( 29 ) is then at temperatures above 300 ° C via a hot gas filtration ( 30 ) freed from dust. The halogen-containing filter dust ( 31 ) is removed from the process.

Das resultierende Synthesegas (32) ist praktisch halogen-frei und wird mittels eines Gaskühlers (33) abgekühlt und von Kondensaten befreit. Das anfallende Kondensat (34) kann zumindest teilweise wieder als Kühl- und Vergasungsmittel über die Wasserlanzen (17) im vertikalen Reaktionsraum eingesetzt werden.The resulting synthesis gas ( 32 ) is virtually halogen-free and by means of a gas cooler ( 33 ) and freed from condensates. The accumulating condensate ( 34 ) can be at least partially reused as cooling and gasifying agent via the water lances ( 17 ) are used in the vertical reaction space.

Das im Gaskühler (33) abgekühlte Synthesegas wird mittels Gasverdichter (35) aus dem zweiten Prozessraum (20) bei (29) abgezogen über Gasfilter (30) und Gaskühler (33) gesaugt und anschließend zur weiteren thermischen bzw. stofflichen Verwertung (12) gefördert.The in the gas cooler ( 33 ) cooled synthesis gas is by gas compressor ( 35 ) from the second process space ( 20 ) at ( 29 ) withdrawn via gas filters ( 30 ) and gas cooler ( 33 ) and then for further thermal or material utilization ( 12 ).

Das am unteren Ende des ersten vertikalen Reaktionsraums (1) über das Staurohr (7) austretende Schüttgutgemisch enthält im Wesentlichen grobkörniges Schüttgut, Reste an Aschen und feinkörniges Calciumoxid. Zur Entfernung gebundener Schadstoffe und der Aschen ist es besonders bevorzugt, eine Siebung (36) des Schüttgutgemisches durchzuführen, wobei die Grobfraktion (37) vorzugsweise wieder als Schüttgut bei (38) im ersten vertikalen Prozessraum (1) und/oder als Schüttgut im zweiten vertikalen Prozessraum (20) bei (39) eingesetzt wird.That at the lower end of the first vertical reaction space ( 1 ) over the pitot tube ( 7 ) emerging bulk material mixture contains mainly coarse-grained bulk material, residues of ashes and fine-grained calcium oxide. To remove bound pollutants and ashes, it is particularly preferred to carry out a screening ( 36 ) of the bulk material mixture, the coarse fraction ( 37 ) preferably as bulk material again ( 38 ) in the first vertical process space ( 1 ) and / or as bulk material in the second vertical process space ( 20 ) at ( 39 ) is used.

Die feine Siebfraktion (40) enthält Reste an Aschen, gebundene Schadstoffe und feinkörniges Calciumoxid. Gezeigt ist hier auch eine Ausführungsform des Verfahrens, die vorsieht, die feine Siebfraktion zumindest teilweise wieder als feinkörnige alkalische Stoffe dem Schüttgut bei (4) und/oder bei (23) beizumischen und dadurch eine teilweise Kreislauffahrweise der feinen Siebfraktion zu betreiben. Die restliche Feinfraktion wird aus dem Prozess ausgeschleust.The fine sieve fraction ( 40 ) contains residues of ashes, bound pollutants and fine-grained calcium oxide. Shown here is also an embodiment of the method which provides, at least partially, the fine sieve fraction again as fine-grained alkaline substances to the bulk material ( 4 ) and / or at ( 23 ) and thereby operate a partial circulation mode of the fine sieve fraction. The remaining fine fraction is discharged from the process.

Eine Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass technischer Sauerstoff als sauerstoffhaltiges Gas bei (11) eingesetzt wird. Dadurch kann ein besonders heizwertreiches Synthesegas erzeugt werden.An embodiment of the method is that technical oxygen as the oxygen-containing gas at ( 11 ) is used. As a result, a particularly high-calorie synthesis gas can be generated.

Die Brennerlanzen (8) werden so betrieben, dass die Menge an sauerstoffhaltigem Gas (11) überstöchiometrisch bezogen auf den Brennstoff (10) eingesetzt wird. Gleichzeitig wird in diesem Fall kaltes Synthesegas (41) als Kühlgas in der Kühlzone (14) eingesetzt.The burner lances ( 8th ) are operated so that the amount of oxygen-containing gas ( 11 ) stoichiometrically based on the fuel ( 10 ) is used. At the same time, in this case, cold synthesis gas ( 41 ) as cooling gas in the cooling zone ( 14 ) used.

Aufgrund des resultierenden Sauerstoffüberschusses in der Oxidationszone (9) wird das aus der Kühlzone (14) in die Oxidationszone (9) einströmenden Synthesegas zumindest teilweise verbrannt und bildet dabei weiteres Kohlendioxid und Wasserdampf. Dabei wird durch die freiwerdende Reaktionswärme die für den Vergasungsprozess notwendige Energie zur Verfügung gestellt.Due to the resulting excess of oxygen in the oxidation zone ( 9 ) is the from the cooling zone ( 14 ) in the oxidation zone ( 9 ) flowing synthesis gas at least partially burned, forming more carbon dioxide and water vapor. The heat of reaction liberates the energy required for the gasification process.

Entsprechend des Gegenstromvergasungsprinzips reagiert das Kohlendioxid und der Wasserdampf aus der Synthesegasverbrennung in der mit dem aus den organischen Materialien entstehenden Koks in der Reduktionszone (15) unter Bildung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Die Synthesegasmenge wird so eingestellt, dass einerseits das Schüttgutwanderbett in der Kühlzone (14) vollständig abgekühlt und restliche Glutnester gelöscht werden, und andererseits ein möglichst hoher Anteil der notwendigen Prozessenergie über das Synthesegas gedeckt wird.According to the countercurrent gasification principle, the carbon dioxide and the water vapor from the syngas combustion react in the coke with the organic materials in the reduction zone (FIG. 15 ) to form carbon monoxide and hydrogen. The amount of synthesis gas is adjusted so that, on the one hand, the bulk material moving bed in the cooling zone ( 14 ) completely cooled and residual Glutnester be deleted, and on the other hand the highest possible proportion of the necessary process energy is covered by the synthesis gas.

Das am unteren Ende des vertikalen Reaktionsraums (20) über das Staurohr (25) austretende Schüttgutgemisch enthält im Wesentlichen grobkörniges Schüttgut, Reste an Aschen und feinkörniges Calciumoxid.That at the lower end of the vertical reaction space ( 20 ) over the pitot tube ( 25 ) emerging bulk material mixture contains mainly coarse-grained bulk material, residues of ashes and fine-grained calcium oxide.

Dieses Schüttgut kann ohne Abkühlung unter Nutzung seiner fühlbaren Wärme direkt bei (42) als zusätzliches Schüttgut im vertikalen Prozessraum (1) eingesetzt werden.This bulk material can be used without cooling by using its sensible heat directly at ( 42 ) as additional bulk material in the vertical process space ( 1 ) are used.

Alternativ kann das Schüttgut auch mittels indirekter Kühlung mit Kühlwasser oder Luft abgekühlt werden. Besonders bevorzugt ist jedoch die Kühlung mittels kalten Synthesegases (43) im Gegenstrom.Alternatively, the bulk material can also be cooled by means of indirect cooling with cooling water or air. However, cooling by means of cold synthesis gas ( 43 ) in countercurrent.

Zur Entfernung gebundener Schadstoffe und der Aschen ist es bevorzugt eine Siebung (44) des Schüttgutgemisches aus dem Staurohr (25) durchzuführen, wobei die Grobfraktion (45) vorzugsweise wieder als Schüttgut bei (38) im ersten vertikalen Prozessraum (1) und/oder als Schüttgut im zweiten vertikalen Prozessraum (20) bei (39) eingesetzt wird.For the removal of bound pollutants and ashes, it is preferable to screen ( 44 ) of the bulk material mixture from the pitot tube ( 25 ), the coarse fraction ( 45 ) preferably as bulk material again ( 38 ) in the first vertical process space ( 1 ) and / or as bulk material in the second vertical process space ( 20 ) at ( 39 ) is used.

Die feine Siebfraktion (46) enthält Reste an Aschen, gebundene Schadstoffe und feinkörniges Calciumoxid. Hier ist es möglich, die feine Siebfraktion zumindest teilweise wieder als feinkörnige alkalische Stoffe dem Schüttgut bei (7) und/oder bei (23) beizumischen und dadurch eine teilweise Kreislauffahrweise der feinen Siebfraktion zu betreiben. Die restliche Feinfraktion wird aus dem Prozess ausgeschleust.The fine sieve fraction ( 46 ) contains residues of ashes, bound pollutants and fine-grained calcium oxide. Here it is possible, the fine sieve fraction at least partially back to the bulk material as fine-grained alkaline substances ( 7 ) and / or at ( 23 ) and thereby operate a partial circulation mode of the fine sieve fraction. The remaining fine fraction is discharged from the process.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • AT 387786 B [0003] AT 387786 B [0003]
  • DE 102007062414 [0004] DE 102007062414 [0004]

Claims (25)

Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas durch Vergasung von kohlenstoffreichen Substanzen unter Nutzung von Schüttgut als Reaktionsoberfläche, wobei die Vergasung in einer ersten Stufe in einem ersten vertikalen Prozessraum (1) in einer ersten von oben nach unten bewegten Schüttgutsäule (5), dem die kohlenstoffreichen Substanzen (A) vor Eintritt in den ersten vertikalen Prozessraum (1) beigegeben werden, mit sauerstoffhaltigem Gas durch Partialoxidation im Gegenstrom erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die dabei entstehenden gasförmigen Produkte im oberen Bereich in einen zweiten vertikalen Prozessraum (20) geleitet, und in einer zweiten Stufe im Gleichstrom mit sauerstoffhaltigem Gas in einer von oben nach unten bewegten Schüttgutsäule (21) unter Erhöhung der Temperatur nachvergast, und in einem weiter unten liegenden Bereich (29) des vertikalen Prozessraums (20), abgezogen werden.Process for the production of synthesis gas by gasification of carbon-rich substances using bulk material as the reaction surface, wherein the gasification in a first stage in a first vertical process space ( 1 ) in a first from above to below moving bulk column ( 5 ), the carbon-rich substances (A) before entering the first vertical process space ( 1 ), is carried out with oxygen-containing gas by partial oxidation in countercurrent, characterized in that the resulting gaseous products in the upper region in a second vertical process chamber ( 20 ) and in a second stage in cocurrent with oxygen-containing gas in a top-down moving bulk column ( 21 ) after increasing the temperature, and in a lower range ( 29 ) of the vertical process space ( 20 ), subtracted from. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schüttgutsäule (5) und/oder die zweite Schüttgutsäule (21) aus Schüttgut gebildet werden, das eine Korngröße von bis zu 30 cm aufweist.Process according to claim 1, characterized in that the first bulk material column ( 5 ) and / or the second bulk material column ( 21 ) are formed from bulk material having a grain size of up to 30 cm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Schüttgut in der ersten Schüttgutsäule (5) und/oder der zweiten Schüttgutsäule (21) ganz oder teilweise alkalische Stoffe eingesetzt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as bulk material in the first bulk material column ( 5 ) and / or the second bulk material column ( 21 ) Wholly or partially alkaline substances are used. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus Calciumoxid besteht oder diesem staubförmiges und/oder grobstückiges Calciumoxid, und/oder Calciumhydroxid zugemischt werden.A method according to claim 3, characterized in that the bulk material consists of calcium oxide or this dusty and / or lumpy calcium oxide, and / or calcium hydroxide are admixed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Prozessraum (1) eine Stützfeuerung im Bereich der Oxidationszone (9) aufweist, die über Brennerlanzen (8) mit Brennstoff (10) und mit Oxidationsgas (11) betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vertical process space ( 1 ) a supporting firing in the region of the oxidation zone ( 9 ), which via burner lances ( 8th ) with fuel ( 10 ) and with oxidizing gas ( 11 ) is operated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergasung im ersten vertikalen Prozessraum (1) durch Zugabe von Luft und/oder technischem Sauerstoff als Oxidationsgas erfolgt, wobei die Luft- und/oder die Sauerstoffmenge so eingestellt wird, dass sich über alle Stufen der Vergasung im Prozessraum (1) ein Gesamt-Lambda von kleiner 1, bevorzugt kleiner 0,7 und besonders bevorzugt kleiner 0,5 einstellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gasification in the first vertical process space ( 1 ) by adding air and / or technical oxygen as the oxidizing gas, wherein the amount of air and / or the amount of oxygen is adjusted so that over all stages of the gasification in the process chamber ( 1 ) sets a total lambda of less than 1, preferably less than 0.7, and more preferably less than 0.5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im vertikalen Prozessraum (20) in Gegenwart von Wasserdampf und Calciumoxid und/oder Calciumcarbonat und/oder Calciumhydroxid eine Calcium-katalysierte Reformierung von wesentlichen Anteilen der entstehenden Öl- und/oder Teer-haltigen Spaltprodukten, die eine Kettenlänge von größer C4 aufweisen, zu Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff bei Temperaturen von oberhalb 400°C durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the vertical process space ( 20 ) in the presence of water vapor and calcium oxide and / or calcium carbonate and / or calcium hydroxide, a calcium-catalyzed reforming of substantial proportions of the resulting oil and / or tar-containing cleavage products having a chain length of greater than C4 to carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen Temperatures of above 400 ° C is performed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur im vertikalen Prozessraum (20) über Brennerlanzen (26) im oberen Gasraum (28) und/oder weiter unten in der Schüttgutsäule (21) erhöht wird, wobei die Brennerlanzen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas (27) betrieben werden.Method according to claim 7, characterized in that a temperature in the vertical process space ( 20 ) over burner lances ( 26 ) in the upper gas space ( 28 ) and / or further down in the bulk material column ( 21 ), wherein the burner lances are filled with oxygen or oxygen-containing gas ( 27 ) operate. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur bereits im vertikalen Prozessraum (1) über Brennerlanzen im oberen Gasraum (19) und/oder in der Überleitung (18) zum oberen Gasraum (28) des Prozessraums (20) erhöht wird, wobei die Brennerlanzen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas (27) betrieben werden.A method according to claim 7, characterized in that the temperature already in the vertical process space ( 1 ) over burner lances in the upper gas space ( 19 ) and / or in the transition ( 18 ) to the upper gas space ( 28 ) of the process space ( 20 ), wherein the burner lances are filled with oxygen or oxygen-containing gas ( 27 ) operate. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abgezogenen gasförmigen Reaktionsprodukte (29) mittels physikalischer Trennmethoden, vorzugsweise über eine Filteranlage (30), bei Temperaturen oberhalb von 300°C von Staub (31) befreit werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the withdrawn gaseous reaction products ( 29 ) by means of physical separation methods, preferably via a filter system ( 30 ), at temperatures above 300 ° C of dust ( 31 ) are freed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abgezogenen gasförmigen Reaktionsprodukte (32) nach der Filtration zumindest teilweise über einen Wärmetauscher (33) abgekühlt, und die dabei entstehenden Kondensate (34) bei Temperaturen unterhalb von 100°C zumindest teilweise abgetrennt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the withdrawn gaseous reaction products ( 32 ) after filtration at least partially via a heat exchanger ( 33 ) and the resulting condensates ( 34 ) are at least partially separated at temperatures below 100 ° C. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzug der gasförmigen Reaktionsprodukte mittels einer Gasfördereinrichtung (35) erfolgt, die vorzugsweise dem Wärmetauscher (33) nachgeschaltet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the withdrawal of the gaseous reaction products by means of a gas conveying device ( 35 ), preferably the heat exchanger ( 33 ) is connected downstream. Verfahren nach einem der vorhergehenden, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Prozessraum (1) am unteren Ende eine Kühlzone (14) aufweist, in die von unten Kühlgas (13) eingeleitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vertical process space ( 1 ) at the lower end a cooling zone ( 14 ), in which from below cooling gas ( 13 ) is initiated. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlgas (13) sauerstoffhaltiges Gas eingesetzt wird, das gleichzeitig vorgewärmt, und zumindest teilweise als Oxidationsgas in der Oxidationszone genutzt wird.Process according to claim 13, characterized in that as cooling gas ( 13 ) oxygen-containing gas is used, which is simultaneously preheated, and at least partially used as the oxidizing gas in the oxidation zone. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlgas Synthesegas (41) eingesetzt wird, das zuvor im Wärmetauscher (33) gekühlt wird.A method according to claim 13, characterized in that as the cooling gas synthesis gas ( 41 ) is used previously in the heat exchanger ( 33 ) is cooled. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kühlzone (14) des vertikalen Prozessraums (1), zusätzlich Wasser (16) als Kühl- und/oder Vergasungsmittel eingesetzt wird.Method according to one of claims 13 to 15, characterized in that in the cooling zone ( 14 ) of the vertical process space ( 1 ), additional water ( 16 ) is used as a cooling and / or gasifying agent. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus wenigstens einem der beiden Schüttgutsäulen mittels Dosiereinrichtungen (6, 24) aus den vertikalen Prozessräumen (1, 20) batchweise oder kontinuierlich abgezogen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bulk material from at least one of the two bulk solids columns by means of metering devices ( 6 . 24 ) from the vertical process spaces ( 1 . 20 ) are withdrawn batchwise or continuously. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das abgezogene Schüttgut aus der ersten Schüttgutsäule (5) und/oder das zweite Schüttgut (21) über vertikale Staurohre (7, 25) geführt wird, in denen mittels Füllstandsregelungen eine Mindest-Stauhöhe aufrechterhalten wird, wobei durch deren Druckverlust eine Gasabdichtung gegenüber der Außenatmosphäre gewährleistet wird.A method according to claim 17, characterized in that the withdrawn bulk material from the first bulk material column ( 5 ) and / or the second bulk material ( 21 ) via vertical pitot tubes ( 7 . 25 ), in which by means of level controls a minimum damming height is maintained, being ensured by the pressure loss, a gas seal against the outside atmosphere. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus der Schüttgutsäule (5) nach Austritt aus dem Staurohr (7) durch physikalische Trennmethoden, vorzugsweise durch Siebung und/oder Sichtung (36) in verschiedene Kornfraktionen aufgetrennt, und vorzugsweise die Feinfraktion (40), enthaltend gebundene Schadstoffe, zumindest teilweise aus dem Prozess ausgeschleust wird.A method according to claim 18, characterized in that the bulk material from the bulk material column ( 5 ) after exiting the pitot tube ( 7 ) by physical separation methods, preferably by sieving and / or screening ( 36 ) are separated into different grain fractions, and preferably the fine fraction ( 40 ), containing bound pollutants, is at least partially discharged from the process. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Anwendung der physikalischen Trennmethode, resultierende Grobfraktion (37), zumindest teilweise wieder als Schüttgut in wenigstens einem der beiden vertikalen Prozessräume (1, 20) eingesetzt wird.Process according to Claim 19, characterized in that the coarse fraction resulting from the application of the physical separation method ( 37 ), at least partially as bulk material in at least one of the two vertical process spaces ( 1 . 20 ) is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus der zweiten Schüttgutsäule (21) unterhalb der Abzugsstelle (29) im Gegenstrom durch Einleiten von kühlem, durch Staubabtrennung gereinigtem Synthesegas (43) in den unteren Teil des vertikalen Prozessraums (20) abgekühlt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bulk material from the second bulk material column ( 21 ) below the deduction point ( 29 ) in countercurrent by introducing cool, purified by dust synthesis gas ( 43 ) in the lower part of the vertical process space ( 20 ) is cooled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus der zweiten Schüttgutsäule (21) vor Austritt aus dem Staurohr (25) durch indirekte Kühlung mittels Kühlwasser und/oder über eine mit Kühlwasser indirekte gekühlte Förderstrecke nach Austritt aus dem Staurohr (25) abgekühlt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bulk material from the second bulk material column ( 21 ) before exiting the pitot tube ( 25 ) by indirect cooling by means of cooling water and / or by means of an indirectly cooled cooling section with cooling water after leaving the pitot tube ( 25 ) is cooled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus der zweiten Schüttgutsäule (21), nach erfolgter Kühlung, durch physikalische Trennmethoden, vorzugsweise durch Siebung und/oder Sichtung (44) in verschiedene Kornfraktionen aufgetrennt, und vorzugsweise die Feinfraktion (46), enthaltend gebundene Schadstoffe aus dem Prozess, zumindest teilweise ausgeschleust wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bulk material from the second bulk material column ( 21 ), after cooling, by physical separation methods, preferably by sieving and / or sighting ( 44 ) are separated into different grain fractions, and preferably the fine fraction ( 46 ), containing bound pollutants from the process, is at least partially discharged. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Anwendung der physikalischen Trennmethode, resultierende Grobfraktion (45), zumindest teilweise wieder als Schüttgut in wenigstens einem der beiden vertikalen Prozessräume (1, 20) eingesetzt wird.Process according to Claim 23, characterized in that the coarse fraction resulting from the application of the physical separation method ( 45 ), at least partially as bulk material in at least one of the two vertical process spaces ( 1 . 20 ) is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus der zweiten Schüttgutsäule (21) zumindest teilweise, direkt unter Nutzung der fühlbaren Wärme, als zusätzliches Schüttgut über eine getrennte Dosierung bei (42) im ersten vertikalen Prozessraum (1) eingesetzt wirdMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the bulk material from the second bulk material column ( 21 ) at least partially, directly using the sensible heat, as additional bulk material via a separate dosage at ( 42 ) in the first vertical process space ( 1 ) is used
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