本發(fā)明涉及用于由有機(jī)固體燃料生產(chǎn)用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的合成氣體的方法和裝置，所述固體燃料在熱解反應(yīng)器中在沒有氧引入的情況下分解成熱解產(chǎn)物，其中，接著所有熱解產(chǎn)物從所述熱解反應(yīng)器中從下方引入給另外的反應(yīng)器，其中，在所述另外的反應(yīng)器中所產(chǎn)生的合成氣體從所述另外的反應(yīng)器中取出作為產(chǎn)物氣體并且直接或間接引入給所述內(nèi)燃機(jī)，并且其中，所述熱解反應(yīng)器以至少一個(gè)用于輸送所述固體燃料的熱解蝸桿來運(yùn)行。
背景技術(shù)：
例如由de102010012487a1已知這樣的方法以及相應(yīng)的裝置。
為了能量轉(zhuǎn)變已知的是氣化固體燃料。為了運(yùn)行相應(yīng)的氣化設(shè)備，在此所使用的固體燃料、尤其在有機(jī)固體燃料的情況下的不同的性質(zhì)已經(jīng)被證明為關(guān)鍵的。這例如涉及焦油的形成或由焦油所產(chǎn)生的產(chǎn)物的純化、所使用的燃料的灰熔化特性、氣化過程中灰的產(chǎn)生和特性、雜質(zhì)（st?rstoffe）如h2s、cos、nh3和hcn以及與焦油相關(guān)聯(lián)的灰塵的產(chǎn)生。
在熱地使用固體燃料時(shí)僅須考慮排放物極限值，而在燃?xì)鉁u輪機(jī)中使用所產(chǎn)生的合成氣體（例如以用于電流產(chǎn)生）方面的要求顯著較高。
例如在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)式的使用方面在所產(chǎn)生的合成氣體中的高焦油含量可能導(dǎo)致后置的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生損傷。
雖然應(yīng)用生物廢料如淤泥已出于環(huán)境保護(hù)和耐久性的原因而高度地被期望，但是正是在此對(duì)于通過氣化的應(yīng)用而言產(chǎn)生特別的挑戰(zhàn)。
淤泥通常具有高的灰份額以及低的灰熔化溫度。因此例如由于灰熔點(diǎn)而通常不可能的是，設(shè)置有在固體燃料如淤泥的情況下在所述氣化設(shè)備中通過高溫來對(duì)焦油進(jìn)行二次處理，以便避免在氣化期間不期望的殘?jiān)纬伞?/p>
在由wo2011/110138a1已知的、用于生產(chǎn)合成氣體的方法和所屬的裝置中使用植物油或柴油用于對(duì)焦油的合成氣體進(jìn)行二次純化。在此描述用于由有機(jī)固體燃料生產(chǎn)用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的合成氣體的裝置，所述固體燃料在熱解反應(yīng)器中在沒有氧引入的情況下分解成熱解油、熱解焦炭和熱解氣體，其中，接著將所述熱解油以及所述熱解焦炭引入給流化床反應(yīng)器（wirbelschicht-reaktor），所述流化床反應(yīng)器借助于以高于所述流化床反應(yīng)器的流化床的床料的最小松散速度的速度的空氣引入來流化，并且其中，在所述流化床反應(yīng)器中所產(chǎn)生的合成氣體從所述流化床反應(yīng)器中取出作為產(chǎn)物氣體并且直接或間接引入給所述內(nèi)燃機(jī)。所述熱解氣體在使用之前以例如rme來洗滌。然而，這時(shí)而導(dǎo)致洗滌劑的皂化，一旦使用富堿燃料的話。
此外在現(xiàn)有技術(shù)中嘗試，已經(jīng)避免焦油的形成，來代替隨后去除焦油。為此例如在de102007012452a1和de102010018197a1提出，將熱解或熱分解前置于本來的氣化過程作為預(yù)氣化。然而在該處描述的過程尤其適用于具有低灰份額以及低灰密度（aschedichte）的燃料，因?yàn)榛覊m作為飛灰離開所述反應(yīng)器。
在wo02/004574a1中提出在使用對(duì)流固定床熱解情況下的方法。包含在熱解氣體中的焦油為了裂化而被導(dǎo)引通過熱焦炭床。在另一步驟中使所述焦炭在流化床中燃燒并且熱灰的一部分添加給焦炭床。然而需要水蒸氣產(chǎn)生器，由此整個(gè)過程變得更復(fù)雜并且成本更高。同樣，水蒸氣與焦油的必要的反應(yīng)比與空氣的反應(yīng)進(jìn)行地明顯慢以及有時(shí)候進(jìn)行得不完全。
在wo2010/015593a2中描述如下過程，在所述過程中，在與水蒸氣的異熱的第一氣化中在流化床中借助于燃燒器將揮發(fā)性元素從燃料中除去并且在后置的過程中將來自所述第一過程的焦炭以自熱的方式進(jìn)行氣化。來自所述過程的兩個(gè)氣體流被聚集在一起并且共同進(jìn)一步被處理。雖然在此能夠較簡(jiǎn)單地進(jìn)行過程控制，然而需要蒸氣鍋和附加的燃燒器能量，以便將異熱的第一過程保持運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，未設(shè)置有最初的焦油減少，只要來自所述第一過程的氣體不能與空氣再反應(yīng)和/或與焦炭床到達(dá)密集的（intensiven）接觸。
在已經(jīng)引用的wo2011/110138a1中也提出兩階段過程。燃料在轉(zhuǎn)動(dòng)管中被熱解，然后被分成焦炭和氣體并且所述焦炭在流化床中被氣化。該過程在技術(shù)上難以操作，因?yàn)樵跓岬膫?cè)上需要進(jìn)行氣體-固體物質(zhì)分離。在該方法中從所述焦炭獲取的合成氣體應(yīng)該接著又與熱解氣體混合。在此不利的是，必須非常準(zhǔn)確地控制壓力比。另外的問題由筒或轉(zhuǎn)動(dòng)管的使用來產(chǎn)生，因?yàn)樗鐾不蜣D(zhuǎn)動(dòng)管根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不能承受住高壓。也不利的是，在該方法中所使用的排氣式通風(fēng)機(jī)僅具有短的預(yù)期壽命。由于在所述裝置中的負(fù)壓此外導(dǎo)致空氣的輸入，由此可能產(chǎn)生不受控制的爆炸區(qū)。
由de102010012487a1已知開頭所限定的類型的、用于由有機(jī)固體燃料生產(chǎn)用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的合成氣體的方法和裝置，所述固體燃料在熱解反應(yīng)器中在沒有氧引入的情況下分解成熱解產(chǎn)物，其中，接著將所有熱解產(chǎn)物從所述熱解反應(yīng)器中從下方引入給設(shè)計(jì)為固定床反應(yīng)器的另外的反應(yīng)器，其中，將在所述另外的反應(yīng)器中所產(chǎn)生的合成氣體從所述另外的反應(yīng)器中取出作為產(chǎn)物氣體并且直接或間接引入給所述內(nèi)燃機(jī)，并且其中，所述熱解反應(yīng)器以至少一個(gè)用于輸送所述固體燃料的熱解蝸桿來運(yùn)行。所述固定床反應(yīng)器包括攪拌裝置，所述攪拌裝置一方面用于混勻（durchmischung）處在高溫區(qū)中的固體物質(zhì)覆層，以便實(shí)現(xiàn)盡可能完全的轉(zhuǎn)換。
處于與此相對(duì)的是如下流化床反應(yīng)器，如其例如在上面所討論的wo2011/110138a1或在wo02/004574a1中所提出的那樣。流化床的特性是“理想的攪拌鍋”的特性。如de102010012487a1中所說明的混勻輪對(duì)于該目的而言與其說是有幫助的倒不如說是妨礙性的。所提及的特性也導(dǎo)致以下事實(shí)，即不能在流化床內(nèi)部運(yùn)行顯著不同的溫度區(qū)（例如高溫區(qū)）。
“渦流床（wirbelbett，有時(shí)稱為流化床）”一詞在de102010012487a1中用于低灰塵載荷（staubfracht），所述灰塵載荷與氣化空氣被吹入到反應(yīng)器中并且應(yīng)該以該方式來循環(huán)。但因?yàn)檫@涉及二次過程并且質(zhì)量的主份額如上面所闡述的那樣作為固定床而存在，所以根據(jù)de102010012487a1的另外的反應(yīng)器不是流化床反應(yīng)器，而是更確切地說是固定床反應(yīng)器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
與此相對(duì)，本發(fā)明基于以下任務(wù)，即提供開頭所限定的類型的裝置和方法，在所述方法中（或通過所述方法）能夠?qū)⒐腆w燃料、尤其有機(jī)固體燃料如例如生物廢料、尤其淤泥、紙泥、渣滓、皮、糞便、殼或類似物在穩(wěn)定的過程中特別成本有利地氣化成合成氣體，從而所述合成氣體適合于，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)式地、尤其借助于燃?xì)鉁u輪機(jī)進(jìn)行使用。
該任務(wù)以與高效同樣令人吃驚地簡(jiǎn)單的方式以及以毫無困難地可供使用的技術(shù)手段通過以下方式來解決，即所述另外的反應(yīng)器構(gòu)造為流化床反應(yīng)器，所述流化床反應(yīng)器借助于以高于所述流化床反應(yīng)器的流化床的床料的最小松散速度的速度的空氣引入來流化，具有所述固體燃料的固體物質(zhì)質(zhì)量的至少20%的灰含量的生物廢料作為有機(jī)固體燃料引入給所述熱解反應(yīng)器，并且所述有機(jī)固體燃料在所述熱解反應(yīng)器中分解成熱解油、熱解焦炭和熱解氣體。
該任務(wù)也通過用于執(zhí)行所述方法的裝置來解決，所述裝置的突出之處在于，所述流化床反應(yīng)器的凈內(nèi)空間的橫截面面積從下向上增加、尤其至少部分區(qū)段地根據(jù)反過來的錐體的類型。
也就是說本發(fā)明提出由有機(jī)固體燃料生產(chǎn)合成氣體的方法，所述方法實(shí)現(xiàn)，具有高灰含量的生物廢料以熱解蝸桿來輸送并且同時(shí)進(jìn)行熱解或熱分解，其中，接著將所述熱解的所有產(chǎn)物、尤其熱解油、熱解焦炭和熱解氣體引入給所述流化床反應(yīng)器。由此可行的是，盡可能全面地（umfassend）氣化所述生物廢料并且在此出現(xiàn)的焦油已經(jīng)在過程中自身進(jìn)行處理。在此有利的是，不是僅僅所述熱解焦炭，而是所有熱解或熱分解產(chǎn)物被引入給所述流化床反應(yīng)器。以該類型來避免，必須并行地（parallel）協(xié)調(diào)不同的流。
此外所述熱解氣體從下方被引入給所述流化床反應(yīng)器。由此所述熱解氣體在所述流化床反應(yīng)器中還被暴露于富氧的區(qū)，在所述區(qū)中對(duì)焦油進(jìn)行分解或燃燒。在此也以特別有利的方式利用以下情況，即所述熱解焦炭催化地支持包含在所述熱解氣體中的焦油的分解（zersetzung）。這尤其也基于以下認(rèn)知而實(shí)現(xiàn)，即熱解焦炭具有比所使用的原始固體燃料大的比表面積。
由此該方法已經(jīng)設(shè)置最初的焦油處理、尤其用于要不然能夠氣化得差的生物廢料。獲得均勻的、低焦油的合成氣體。
所述方法也以有利的方式并且正好適合于具有高灰熔化溫度和灰密度以及高灰含量的固體燃料，因?yàn)閷?duì)于根據(jù)本發(fā)明的方法而言不需要的是，出現(xiàn)的灰塵作為飛灰離開反應(yīng)器。由此能夠在最不同的生物廢料、如例如淤泥、皮、糞便或殼的情況下使用根據(jù)本發(fā)明的方法。
具有高灰含量的、尤其所述固體燃料的固體物質(zhì)質(zhì)量的至少20%的灰含量的生物廢料能夠由此以低焦油的方式被氣化。
相當(dāng)特別優(yōu)選的是根據(jù)本發(fā)明的方法的一類如下實(shí)施方式，在所述實(shí)施方式中，作為有機(jī)固體燃料引入給所述熱解反應(yīng)器的生物廢料具有80%與98%之間的干固體含量（trockengehalte）并且尤其包括淤泥和/或紙泥和/或渣滓。
所述流化床反應(yīng)器能夠固定地（station?r）或循環(huán)地運(yùn)行。
所述熱解反應(yīng)器也能夠具有多個(gè)熱解蝸桿。所述熱解反應(yīng)器也能夠具有雙重或多重蝸桿。換言之，多個(gè)蝸桿也能夠用于流化床反應(yīng)器。
優(yōu)選的是，作為有機(jī)固體燃料引入給所述熱解反應(yīng)器的生物廢料具有80%與98%之間的干固體含量并且尤其包括淤泥和/或紙泥和/或渣滓。根據(jù)本發(fā)明的方法以特別有利的方式適合于處理這種迄今僅能以不令人滿意的方式氣化的有機(jī)固體燃料。
本發(fā)明的一種特別有利的改進(jìn)方案以如下方式獲得，即所述流化床反應(yīng)器以小于等于960°c的運(yùn)行溫度來開動(dòng)。由此能夠尤其在具有低灰熔化溫度的固體燃料的情況下克服殘?jiān)男纬伞?/p>
如果從外部加熱所述熱解蝸桿，則能夠避免所述燃料以載熱體的稀釋。同樣能夠由此避免會(huì)過強(qiáng)地降低熱值的氧的過早的添加。
當(dāng)所述熱解蝸桿的加熱通過經(jīng)加溫的氣體、優(yōu)選經(jīng)加溫的空氣來進(jìn)行時(shí)，則產(chǎn)生本發(fā)明的另一有利的實(shí)施方式。由此所述熱解反應(yīng)器不以有灰塵的合成氣體來受載，由此能夠避免過早損耗所述熱解反應(yīng)器的氣體通道。
為了加溫所述氣體能夠以有利的方式使用來自所述流化床反應(yīng)器的熱產(chǎn)物氣體。
熱分解燃燒器也能夠用于所述氣體的進(jìn)一步的溫度提高。
本發(fā)明的如下實(shí)施方式也是特別優(yōu)選的，在其中，以從下方或從側(cè)的空氣流進(jìn)行到所述流化床反應(yīng)器中的空氣引入，所述空氣流正好足夠大，以便將在所述流化床反應(yīng)器中的渦流和裂化過程保持下去，并且在所述實(shí)施方式中所述空氣引入以僅超過為了運(yùn)行所述流化床反應(yīng)器所需的最小松散速度5%與20%之間、優(yōu)選大約10%的速度來運(yùn)行。由此在所述流化床反應(yīng)器中產(chǎn)生的渦流床非常接近所述渦流床的松散點(diǎn)地被開動(dòng)。由此進(jìn)一步優(yōu)化熱解氣體與渦流床材料之間的接觸。由此除了與氧的氣相反應(yīng)之外也強(qiáng)化在所述熱解焦炭處的催化的焦油分解。尤其能夠設(shè)置成，所述流化床反應(yīng)器固定地運(yùn)行。
當(dāng)為了最初的硫化合已在所述流化床反應(yīng)器中混入含鈣材料、尤其碳酸鈣、方解石或氫氧化鈣時(shí)，產(chǎn)生所述方法的一種特別有利的設(shè)計(jì)方案。為此能夠例如將含鈣材料與原始固體燃料混合。由此能夠已經(jīng)提早地將大部分揮發(fā)性的硫化合為鈣硫化物并且經(jīng)由所述灰從所述過程中去除。
本發(fā)明的如下實(shí)施方式也是特別優(yōu)選的，在其中，或者已經(jīng)顆粒形地存在的、或者被進(jìn)一步處理成顆粒的灰作為用于所述流化床的床料被再利用。
用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的如下裝置也落到本發(fā)明的范圍內(nèi)，所述裝置的突出之處在于，所述流化床反應(yīng)器的凈內(nèi)空間的橫截面面積從下向上增加、尤其至少部分區(qū)段地根據(jù)反過來的錐體的類型。為此所述流化床反應(yīng)器能夠在其下方區(qū)域中以有利的方式至少部分區(qū)段地偏心地成型。因?yàn)闅怏w量從下向上增加，由此能夠以有利的方式將在所述流化床反應(yīng)器中的流動(dòng)速度沿著所述流化床反應(yīng)器保持幾乎恒定。
用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的如下裝置也落到本發(fā)明的范圍內(nèi)，在所述裝置中，側(cè)向上在所述流化床反應(yīng)器處、優(yōu)選在所述流化床的末端處以及在所述氣體空間的始端處，存在有用于受重力作用地放出在運(yùn)行中在所述流化床反應(yīng)器中積累的灰的開口。在此，氣體空間能夠被理解成在所述流化床反應(yīng)器內(nèi)部的、在所述流化床上方毗鄰所述流化床的區(qū)域。在此特別有利的是，由此從所述流化床中也能夠引出大量灰。所述開口能夠用作溢出口，從而所述流化床如溢出的槽（trog）那樣表現(xiàn)，由此能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)灰放出。
此外能夠存在有用于將最初冷的空氣以對(duì)流引入到源自所述流化床反應(yīng)器的經(jīng)放出的灰的機(jī)構(gòu)。在流化床中通常不能夠?qū)崿F(xiàn)在1%之下的灼燒損失。通過在所述灰放出中的附加的空氣噴入能夠?qū)⑺龌胰コ龤埩舻奶疾⑶宜a(chǎn)生的廢氣能夠?qū)氲剿隽骰仓?。也能夠由此從所述灰中回收熱，從而改善所述裝置的能量效率。在此特別有利的是，將所述最初冷的空氣從引入給所述流化床反應(yīng)器的、用于氣化的空氣的路徑中取出。由此能夠確保，即使在所述設(shè)備中變化的壓力比的情況下也始終存在有足夠流量。
對(duì)于備選的改進(jìn)方案能夠設(shè)置成，在所述流化床反應(yīng)器的灰放出端與燃料入口之間的區(qū)域中側(cè)向上存在有用于將空氣引入到所述流化床反應(yīng)器中的另外的機(jī)構(gòu)，所述空氣優(yōu)選作為旁路空氣流從為了流化而從下方進(jìn)行的空氣引入中取出到所述流化床反應(yīng)器中。特別優(yōu)選的是，在所述流化床反應(yīng)器的氣體空間中在所述灰放出端之上的區(qū)域中側(cè)向上存在有用于將空氣引入到所述流化床反應(yīng)器中的附加的機(jī)構(gòu)，所述空氣優(yōu)選作為旁路空氣流從為了流化而進(jìn)行的空氣引入中取出到所述流化床反應(yīng)器中。該附加的空氣引入能夠在此均勻分布地布置在所述流化床反應(yīng)器的周緣上。通過這種附加的空氣引入產(chǎn)生用于控制在所述流化床反應(yīng)器內(nèi)部的過程流程的附加的控制可行方案。尤其，該附加的空氣引入通過分階段地添加空氣或氧來實(shí)現(xiàn)焦油的進(jìn)一步改善的、受控的燃燒。
本發(fā)明的如下實(shí)施方式也是特別優(yōu)選的，在其中，優(yōu)選在第一冷卻階段和除塵裝置之后，存在有用于冷卻從所述流化床反應(yīng)器中取出的產(chǎn)物氣體的、尤其具有文丘里洗滌器的機(jī)構(gòu)和/或尤其具有離心式洗滌器的、用于氣溶膠分離（aerosolabscheidung）的機(jī)構(gòu)和/或尤其具有噴灑式洗滌器的、用于氨分離的機(jī)構(gòu)。特別優(yōu)選的是，所有三個(gè)上述機(jī)構(gòu)設(shè)置成串聯(lián)。同樣以下改進(jìn)方案是優(yōu)選的，在其中，存在有一個(gè)或多個(gè)用于從由所述流化床反應(yīng)器取出的產(chǎn)物氣體中去除汞和/或硫氫化合物和/或碳?xì)浠衔锏臋C(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，所述機(jī)構(gòu)基于吸附或過濾、尤其基于活性炭過濾來工作。由此能夠進(jìn)一步改善所產(chǎn)生的合成氣體的品質(zhì)。因?yàn)橛倌嗷揖哂懈呖紫抖群?或高比表面積，所以能夠在本發(fā)明的特別有利的設(shè)計(jì)方案中替代活性炭而使用積累的淤泥灰，尤其以用于過濾h2s。
本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)由本發(fā)明的實(shí)施例的隨后的詳細(xì)的說明、根據(jù)示出對(duì)于本發(fā)明來說是重要的細(xì)節(jié)的附圖、以及由權(quán)利要求來得出。在那所示出的特征不能夠必要地理解成按比例并且以如下方式進(jìn)行示出，使得根據(jù)本發(fā)明的特點(diǎn)能夠明顯可見。不同的特征能夠本身單個(gè)地或成多個(gè)地以任意組合地在本發(fā)明的變型方案中加以實(shí)現(xiàn)。
附圖說明
本發(fā)明在附圖中示意性地示出并且根據(jù)實(shí)施例更詳細(xì)地進(jìn)行闡釋。
唯一的圖示出用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置的一種實(shí)施方式的示意性的圖示。
附圖標(biāo)記列表
1氣化裝置
2a燃料引入端
2b氣化空氣引入端
2c合成氣體出口
3燃料貯倉
4熱解反應(yīng)器
5熱解蝸桿
6熱分解燃燒器
7流化床反應(yīng)器
8風(fēng)箱
9流化床
10氣體空間
11灰放出通道
11a冷卻反應(yīng)器
11b灰收集器
11c開口
12熱氣體預(yù)加溫器
13除塵裝置
14燭式過濾器
15文丘里洗滌器
16用于氣溶膠分離的機(jī)構(gòu)
17用于氨分離的機(jī)構(gòu)
18a-c過濾機(jī)構(gòu)
19內(nèi)燃機(jī)。
具體實(shí)施方式
圖詳細(xì)地示出氣化裝置1。該氣化裝置用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的、用于由有機(jī)固體燃料生產(chǎn)用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的合成氣體的方法。借助于燃料引入端2a將燃料引入給燃料貯倉3。在該實(shí)施例中，將以具有90%干燥物質(zhì)的淤泥小球的形式的淤泥用作燃料。在所述燃料貯倉3中將預(yù)定義的量的碳酸鈣配量添加給所述燃料。碳酸鈣的添加在此用于在氣相中進(jìn)行之后的最初的硫還原（schwefelreduktion）。
如此預(yù)配置的燃料接著被帶入到熱解反應(yīng)器4中。所述熱解反應(yīng)器4具有熱解蝸桿5，在該情況中為雙蝸桿。所述熱解反應(yīng)器4通過引入熱氣體來調(diào)節(jié)溫度。為此使得空氣在空氣預(yù)加溫器12中被預(yù)加溫并且根據(jù)需求通過在該實(shí)施例中以沼氣來運(yùn)行的熱分解燃燒器6附加地進(jìn)行加熱。在此從外部通過所述熱氣體進(jìn)行加熱。由此避免熱氣體與熱解離析物或產(chǎn)物發(fā)生混合。這種預(yù)備階段優(yōu)選在600-650°c之間的溫度窗口（temperaturfenster）中運(yùn)行。在本發(fā)明的當(dāng)前的實(shí)施方式中，所述熱解過程以無氧的形式來進(jìn)行，從而所述熱解過程相應(yīng)于熱分解。在熱解或熱分解期間產(chǎn)生熱解氣體、熱解焦炭以及熱解油作為過程產(chǎn)物。
在另一方法步驟中將所述過程產(chǎn)物從所述熱解反應(yīng)器4中提供給流化床反應(yīng)器7。在該實(shí)施例中設(shè)置有在圖1中未進(jìn)一步示出的輸入蝸桿。借助于所述輸入蝸桿將所述熱解產(chǎn)物從下方帶入到所述流化床反應(yīng)器7中。在所述流化床反應(yīng)器7的下側(cè)布置有風(fēng)箱8。通過該風(fēng)箱8將氣化空氣從氣化空氣引入端2b中引入給所述流化床反應(yīng)器7。所述流化床反應(yīng)器7在產(chǎn)生的流化床9的區(qū)域中偏心地且錐狀地向上變寬地伸延。氣體空間10聯(lián)接到所述流化床9處。在兩個(gè)旁路的意義中，將所述氣化空氣的一部分從引導(dǎo)到所述風(fēng)箱8的線路中分岔并且一部分在所述流化床9的區(qū)域中饋入以及另一部分在所述氣體空間10的區(qū)域中饋入?；曳懦鐾ǖ?1將近（knapp）處于所述流化床9上方，所述灰放出通道通入在處于所述流化床反應(yīng)器7的壁部中的開口11c中。所述灰放出通道11具有斜坡，從而灰能夠從所述流化床反應(yīng)器7的內(nèi)空間中受重力作用地通過所述灰放出通道11來放出。所述灰從那經(jīng)過冷卻反應(yīng)器11a到達(dá)到灰收集器11b中。按照需求還將灰作為活性炭替代物從此處取出并且在更下面進(jìn)一步描述的過濾機(jī)構(gòu)18a、18b和18c中進(jìn)行使用。
從所述氣化空氣引入端2b取得的氣化空氣的一部分以對(duì)流通過所述灰放出通道11導(dǎo)引到所述流化床反應(yīng)器7中。由此引起所述灰的再灼燒以及引起從熱灰到一開始冷的氣化空氣的熱傳遞。
如下調(diào)整氣化空氣的引入，使得所述空氣引入正好足夠大，以便將在所述流化床反應(yīng)器7中的渦流和裂化過程保持下去。尤其，所述空氣引入以超過為了運(yùn)行所述流化床反應(yīng)器7所需的最小松散速度大約10%的速度來運(yùn)行。由此為所述熱解氣體保證與所述流化床的床料的良好的接觸。此外已經(jīng)在所述流化床9中引起包含在所述熱解反應(yīng)器4的過程產(chǎn)物中的、在所述熱解焦炭處的焦油的催化的焦油分解。
一旦在所述流化床反應(yīng)器7中產(chǎn)生的材料流到達(dá)所述灰放出通道11的開口11c，則灰從所述材料流中受重力作用地被放出。
所述流化床反應(yīng)器7的運(yùn)行溫度調(diào)節(jié)成小于等于960°c。在本發(fā)明的備選的實(shí)施方案中，在此還設(shè)置成，所述運(yùn)行溫度與所使用的固體燃料的相應(yīng)的灰熔化溫度相協(xié)調(diào)。一旦所述材料流到達(dá)所述流化床反應(yīng)器7或所述氣體空間10的上方的端部，則該材料流以熱合成氣體的形式從所述流化床反應(yīng)器7中排出。
在隨后的階段中，對(duì)該合成氣體進(jìn)行除塵、純化，并且回收所包含的熱。為此首先將所述合成氣體在除塵裝置13中引導(dǎo)。在該實(shí)施例中，所述除塵裝置13是用于去除占大多數(shù)份額的仍然所包含的飛灰的旋風(fēng)分離器。接著將在該階段中仍然約800°c的熱合成氣體引導(dǎo)經(jīng)過所述熱氣體預(yù)加溫器12，所述熱氣體預(yù)加溫器12如前述那樣用于對(duì)所述熱解反應(yīng)器4的熱氣體進(jìn)行預(yù)加溫。在約400°c的情況下所述合成氣體又從所述熱氣體預(yù)加溫器12中排出并且經(jīng)過燭式過濾器14到達(dá)到文丘里洗滌器15上，通過所述文丘里洗滌器將所述合成氣體進(jìn)一步冷卻并純化。將所形成的氣溶膠隨后在用于氣溶膠分離的機(jī)構(gòu)16（在該情況中為離心式洗滌器）中分離。然后將所述合成氣體引導(dǎo)經(jīng)過用于氨分離的機(jī)構(gòu)17。在該情況中，所述用于氨分離的機(jī)構(gòu)17構(gòu)造為噴灑式洗滌器。
在最后的階段中將現(xiàn)在已經(jīng)預(yù)純化的合成氣體去除殘留的雜質(zhì)或有害物質(zhì)。為此將所述合成氣體在從所述用于氨分離的機(jī)構(gòu)17中排出之后引導(dǎo)經(jīng)過在圖1中未進(jìn)一步示出的換熱器（rekuperator）。所述換熱器用于避免霧或一般用于避免露點(diǎn)。為了在所述換熱器中加溫所述合成氣體，使用來自所述熱解反應(yīng)器4的熱氣體廢氣的一部分。
然后所述合成氣體按順序（sequentiell）到達(dá)到三個(gè)過濾機(jī)構(gòu)18a、18b、18c上。這些過濾機(jī)構(gòu)18a、18b、18c在該實(shí)施例中是活性炭過濾器或活性炭吸收器。與所需的過濾器功率以及所述過濾機(jī)構(gòu)18a、18b、18c的規(guī)模（dimension）相協(xié)調(diào)地，在此將預(yù)定義的份額的活性炭通過尤其來自所述灰收集器11b的淤泥灰來替換。在此利用如下事實(shí)，即所述淤泥灰類似于所述活性炭地具有高孔隙度和比表面積。換言之，將所述淤泥灰至少部分地繼續(xù)用作過濾材料。
所述過濾機(jī)構(gòu)18a在此用于隔離仍然殘留在所述合成氣體中的汞。所述過濾機(jī)構(gòu)18b用于隔離仍然殘留在所述合成氣體中的硫氫化合物。最后的過濾機(jī)構(gòu)18c尤其用于分離仍然殘留的含碳?xì)浠衔锏挠泻ξ镔|(zhì)。所述過濾機(jī)構(gòu)18c由此是監(jiān)督過濾器（polizeifilter）。
以該方式所產(chǎn)生的、經(jīng)除塵且經(jīng)純化的合成氣體現(xiàn)在具有以下品質(zhì)，以該品質(zhì)滿足對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)式的使用的要求。由此在所述過濾機(jī)構(gòu)18c處或在聯(lián)接到所述過濾機(jī)構(gòu)處的合成氣體出口處可用的合成氣體現(xiàn)在能夠例如提供到用于能量相關(guān)的（energetischen）使用的內(nèi)燃機(jī)19上。所述內(nèi)燃機(jī)19為此在聯(lián)合熱電廠的意義中構(gòu)造為具有聯(lián)接的發(fā)電機(jī)和聯(lián)接的廢熱利用機(jī)構(gòu)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。由此，原來所引入的固體燃料、尤其淤泥能夠全面地能量相關(guān)地、尤其電以及熱地進(jìn)行使用。
參考列表：
de102010012487a1
wo2011/110138a1
de102007012452a1
de102010018197a1
wo02/004574a1
wo2010/015593a2。