CS205889B1 - Method of supply of particles in the plurality of places in the fluid layer and device for executing the same - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení pro současný přívod částic do většího počtu míst ve fluidní vrstvě.

Při uskutečňování chemických nebo fyzikálních procesů ve fluidních vrstvách, které mm jí velké vodorovné průřezy, zpravidla nepootačí přívod částic do jediného místa fluidní vrstvy. Nízká intenzita směšovacího pohybu částic fluidní vrstvy ve vodorovném směru totiž způsobuje, že fyzikální a chemické procesy mezi fluidační tekutinou a částicemi v okooí jejich přívodu mohou probíhat odlinným způsobem ve srovnání místy vzdálenějšími odspřívodu částic. Příkladem může být spalování tuhých paliv ve fluidní vrstvě, kde v oJkol_:í přívodu částic může vzniknout redukční atmooféra, kdežto v místech vzdálenějších od přívodu částic pak může vzniknout oxidační atmooféra se značným přebytkem kyslíku. Proto je nutné přivádět palivo do většího počtu míst ve fluidní vrstvě tak, aby koncentrační pole reagujících' složek částic a fluidační tekutina byla pokud možno^ rovnoměrná.

Způsobya zařízení pro přívod částic do více míst fluidní vrstvy, které se v současné době použžvaaí, jsou popsány např. v práci An Inveetigation of Alternativě Feed Cystems for Utility-Ccale Fluidized-Bed Cteam Gennrators and Cootoustoos, přednesené na 5. Meeinárodní konferenci o fluidnm spalování ve Waahingtonu v prosinci 1977. V podstatě se použžvaaí dva způsoby přívodu částic do fluidní vrstvy, a, to bud pneunaaická doprava čá_sti_c bočními stěnami případně dnem do fluidní vrstvy nebo m^e^I^h^r^ické pohazování částic na hladinu fluidní vrst205 889

Způsob pneumatické dopravy částic do více míst fluidní vrstvy je složitý, protože vyžaduje rovnoměrné mechanické rozdělování proudu dávkovaných Částic na velký počet dílčích proudů, kterých může být až několik set. Toto mechanické rozdělování proudu částic se provádí bud postupným dělením proudů při gravitačním toku částic nebo různými vibračními případně rotačními děličkami.

Mechanicky velmi jednoduché pohazovací zařízení, kterým se částice vrhají do prostoru nad hladinu fluidní vrstvy, je nevýhodné jednak protó, že jemné částice ulétají ze zařízení dříve než dopadnou na hladinu fluidní vrstvy a jednak proto, že dochází к rozdružování částic v prostoru nad fluidní vrstvou. Velké částice totiž mají větší hybnost, proto dopadají na hladinu fluidní vrstvy ve větší vzdálenosti od pohazovacího zařízení než dopadají menší částice. Přitom částice, které uletí ze zařízení přímo z prostoru nad fluidní vrstvou mají menší dobu prodlení v zařízení ve srovnání s částicemi fluidní vrstvy, proto fyzikální a chemické procesy mezi fluidační tekutinou a částicemi úletu zpravidla proběhnou s nižší účinností. Rozdružení částic podle velikosti v prostoru nad hladinou fluidní vrstvy, způsobené pohazbvačem částic pak vede к nerovnoměrnému granulometrickému složení vrstvy a tím i к nerovnoměrnému průběhu fyzikálních a chemických procesů v různých místech fluidní vrstvy v případech, kdy rychlosti těchto procesů závisí na velikosti částic.

Podstatou způsobu přívodu částic do většího počtu míst ve fluidní vrstvě podle tohoto vynálezu je rozvod částic po celém průřezu fluidního zařízení pomocí fluidní Vrstvy, umístěné v prostoru pod hlavní fluidní vrstvou a doprava částic soustavou svislých přívodů z hladiny pomocné fluidní vrstvy do prostoru hlavní fluidní vrstvy.

Podstatou zařízení pro přívod částic do fluidní vrstvy je sdružení dvou samostatných fluidních zařízení, umístěných nad sebou a propojení prostoru nad dolním fluidním roštem svislými trubkami s prostorem nad horním fluidním roštem.

Výhodou tohoto způsobu přívodu částic a zařízení к provádění tohoto způsobu je jednoduchost zařízení ve srovnání se zařízením pro mechanické rozdělování proudu dávkovaných Částic. Další výhoda spočívá v tom, že všechny Částice prochází fluidní vrstvou. Přitom nedochází к rozdružování částic různých velikostí při jejich přívodu do fluidní vrstvy jako’je tomu u mechanického pohazování částic na hladinu fluidní vrstvy.

Zařízení pro přívod částic do fluidní vrstvy, schematicky znázorněné na obrázku, sestává ze svislé nádoby, přepažené dvěma vodorovnými fluidními rošty 3 á 7 pod nimiž jsou samostatné komory pro přívod fluidační tekutiny, která se do nich přivádí hrdly £ a 6. Prostor pro fluidní vrstvu 2, nad roštem 3. je propojen svislými přívody 2 s prpstorem pro fluidní vrstvu 8 nad roštem '7. Nad fluidní rošt 2 zaústěn přívod i pro dopravu částic do fluidní vrstvy 2. V prostoru horní fluidní vrstvy 8 je umístěn výměník tepla 2· Funkce zařízení je popsána v následujících příkladech.

Příklad 1

Ve fluidním ohništi, schematicky znázorněném na obr. 1, bylo spalováno tuhé palivo, dopravované do zařízení přívodem 1. Toto palivo bylo rovnoměrně rozdělováno po celém průřezu zařízení fluidní vrstvou 2. Studený vzduch, potřebný pro fluidaci paliva ve fluidní vrstvě 2

205 889 byl do fluidní vrstvy přiváděn roštem 3 a do komory pód rošt 3 hrdlem £. Z fluidní vrstvy 2 bylo palivo unášeno vzduchem, který z hladiny fluidní vrstvy 2 procházel spolu s palivem soustavou svislých přívodů 5. do hlavní fluidní vrstvy £. Protože množství vzduchu, potřebné pro spalování paliva je větší než množství vzduchu, potřebné pro fluidaci vrstvy 2, přivádí se zbývající množství vzduchu hrdlem 6 do komory pod rošt 7. hlavní fluidní vrstvy £. Teplo, uvolněné spalováním paliva ve fluidní vrstvě 8^, bylo odváděno výměníkem tepla 2· Vzhledem к nahodilému a rychlému kolísání hladiny fluidní vrstvy 2, byl přívod částic paliva do fluidní vrstvy 8 zcela rovnoměrný v celém průřezu fluidní vrstvy ÍJ. Experimentálně bylo zjištěno, že volný průřez svislých přívodů £ musí být menší než 10 % vodorovného průřezu fluidní vrstvy 8.

Příklad 2

Pro spalování á odsiřování kapalných odpadů ve fluidním ohništi bylo použito zařízení, obdobné tomu, které je popsáno v příkladě 1, které se odlišovalo pouze tím, že kapalné odpady byly do fluidní vrstvy vstřikovány tryskami, které procházely bočními stěnami, obklopujícími fluidní vrstvu. Hrdlem 1 byl do zařízení dávkován vápenec, jehož množství se rovnalo jeden a půlnásobku stechiometričky potřebného množství vápence. Vzhledem к tomu, že jednotlivé svislé přívody £ částic z fluidní vrstvy 2 do fluidní vrstvy £ byly od sebe vzdáleny 0,6 m, byl vápenec přiváděn ke každé řadě přívodů 5 zvlᚣ, a to v rovnoběžných fluidních vrstvách o šířkách 0,1 m. Všechny fluidní vrstvy pro jednotlivé řady přívodů vápence 5 byly příčně propojeny jednak u stěn a jednak uprostřed zařízení, čímž byla zajištěna stejná výška vrstvy pod každým přívodem vápence 3.

Claims (4)

1. Způsob přívodu částic do většího počtu míst ve fluidní vrstvě vyznačený tím, že do zvolených míst ve fluidní vrstvě jsou fluidační tekutinou přiváděny částice soustavou svislých přívodů z hladiny fluidní vrstvy, kterou se částice rozdělují do jedné nebo více řad svislých přívodů.

2. Zařízení pro provádění způsobu podle bodu 1 vyznačené tím, Že sestává ze svislé nádoby, přepažené dvěma vodorovnými fluidními rošty (3), (7) pod nimiž jsou samostatné komory s hrdly (4), (6), přičemž prostor nad dolním roštem (3) je propojen svislými přívody (5) s prostorem nad horním roštem (7).

3. Zařízení podle bodu 2 vyznačené tím, že soustava svislých přívodů (5) má volný průřez menší než 10 % vodorovného průřezu fluidní vrstvy (8).

4. Zařízení podle bodů 2 a 3 vyznačené tím, že prostor nad dolním fluidním roštem (3) je rozdělen na dvě nebo více navzájem propojených částí, jejichž vodorovný průřez je menší nebo rovný průřezu fluidní vrstvy (8).