CS236164B1 - Přívod tekutin do fluidních vrstev fluidovaných plyny - Google Patents

Abstract

Přívod tekutin do fluidních vratev fluidovaných plyny, sestávající z plováku ve tvaru rotačního tělesa, které má v horní části alespoň jeden průměr větší než vnitřní průměr vnější trubky, upevněné ve víku rozdělovači komory s prostorem, z kterého se do fluidní vrstvy zavádí fluidační plyn. V dolní zužující se části plováku je vytvořena kuželka zapadající do sedla vnitřní trubky a těleso, které se volně pohybuje ve vnitřní trubce, kterou se přivádí do fluidní vrstvy zpracovávaná tekutina a která je ve vnější trubce středěna žebrjř. Mezera mezi horní rozšířenou částí plováku a horním okrajem vnější trubky při dosednutí kuželky plováku do sedla je menší než rozměry částic fliudní vrstvy. Výhodou popsaného typu přívodu je tvarová jednoduchost, tedy malá pracnost při výrobě a snadná čistitelnost.

Description

(54) Přívod tekutin do fluidních vrstev fluidovaných plyny

Přívod tekutin do fluidních vratev fluidovaných plyny, sestávající z plováku ve tvaru rotačního tělesa, které má v horní části alespoň jeden průměr větší než vnitřní průměr vnější trubky, upevněné ve víku rozdělovači komory s prostorem, z kterého se do fluidní vrstvy zavádí fluidační plyn. V dolní zužující se části plováku je vytvořena kuželka zapadající do sedla vnitřní trubky a těleso, které se volně pohybuje ve vnitřní trubce, kterou se přivádí do fluidní vrstvy zpracovávaná tekutina a která je ve vnější trubce středěna žebrjř.

Mezera mezi horní rozšířenou částí plováku a horním okrajem vnější trubky při dosednutí kuželky plováku do sedla je menší než rozměry částic fliudní vrstvy. Výhodou popsaného typu přívodu je tvarová jednoduchost, tedy malá pracnost při výrobě a snadná čistitelnost.

256 164

238 184

Vynález se týká přívodu tekutin do fluidních vrstev fluidovaných plyny, v případech kdy se tekutina zpracovává ve fluidní vrstvě chemicky nebo fyzikálně.

Při zpracovávání tekutin ve fluidních vrstvách, např. při spalování kapalných odpadních látek se spalovaná látka zpravidla rozstřikuje tryskami nad hladinu fluidní vrstvy. To má za následek úlet jemných kapek tekutiny případně těkavějších složek kapaliny, které se tak nedostanou do styku s částicemi fluidní vrstvy, takže se snižuje účinnost uskutečňovaných chemických nebo fyzikálních procesů a nebo tyto procesy probíhají nekontrolovatelně nad hladinou fluidní vrstvy. Např. při spalování kapalných odpadů s vyšší výhřevností je pak teplota nad hladinou fluidní vrstvy vyšší než ve fluidní vrstvě, což podstatně zvyšuje obsah oxidů dusíku ve spalinách a dále tenzi par alkalických sloučenin ve spalinách_z a tím i úsady na teplosměnných plochách. Naopak při nízkých výhřevnostech spalovaných kapalných látek je prostor nad hladinou fluidní vrstvy podchlazen vzhledem ke fluidní vrstvě, což podstatně snižuje účinnost spalovacího procesu, čímž se zvyšuje obsah škodlivin ve spalinách. Proto je výhodné zavádět spalované látky přímo do fluidní vrstvy. V těch případech, kdy při ochlazení tekutiny zpracovávané ve fluidní vrstvě dochází k vylučování složek tekutiny na stěny přívodu nebo při zvýšení teploty dochází k nežádoucím chemickým reakcím^ se pak při dopravě takových tekutin do fluidní vrstvy ucpávají přívody, zejména v okolí vstupu do fluidní vrstvy.

Způsob přívodu tekutin do fluidní vrstvy byl popsán např. v AO č. 198 834, jeho podstata spočívá v tom, že trubka pro přívod zpracovávané tekutiny je od fluidní vrstvy oddělena prostorem, protékaným fluidačním plynem a zpracovávaná tekutina je do fluidní vrstvy zaváděna vodorovně nebo šikmo.

Nevýhodou tohoto způsobu přívodu tekutin do fluidních vrstev

238 184 fluidovaných plyny je to, že při zastaveni průtoku zpracovávané tekutiny dojde vlivem pulzací tlaku ve fluidní vrstvě ke vniknutí částic fluidní vrstvy do otvoru, jímž se do fluidní vrstvy dávkuje zpracovávaná tekutina. Tento otvor pak není možné vyčistit bez vyjmutí přívodu ze zařízení, protože jeho vodorovná část není přístupná svislou trubkou, kterou se zpracovávaná tekutina k tomuto otvoru přivádí. Při zastavení průtoku fluidační tekutiny dojde ke styku částic se zpracovávanou tekutinou v ústí otvoru, jímž se tekutina do fluidní vrstvy dávkuje a v mnoha případech následuje ucpání otvoru vlivem chemických nebo fyzikálních přeměn dávkované látky.

Výše uvedené, nedostatky jsou odstraněny vynalezeným přívodem tekutin do fluidních vrstev fluidovaných plyny, jehož podstatou je současné ovládání průtoku fluidačního plynu i zpracovávané tekutiny plovákem ve tvaru rotačního tělesa, jehož dolní část se volně pohybuje ve svislých trpbkách pro přívod fluidační i zpracovávané tekutiny, přičemž svislé trubky jsou snadno čistitelné z prostoru pod dnem fluidního zařízení.

Na přiloženém obrázku je znázorněn jeden ze soustavy rovnoběžných přívodů tekutiny do fluidní vrstvy, fluidované plyny.

Fluidační plyn se přivádí do prostoru T_ komory, kterou se rozvádí fluidační plyn po celém průřezu fluidní vrstvy vnějšími trubkami 2, které jsou pevně spojeny s víkem 6_, oddělujícím prostor 7 od fluidní vrstvy. Zpracovávaná tekutina se do fluidní vrstvy zavádí vnitřními trubkami 5_, které jsou ve vnějších trubkách 2_ středěny žebry 2· Průtok fluidační i zpracovávané tekutiny se řídí plovákem 1, jehož horní část nad horním okrajem vnější trubky 2 má alespoň jeden průměr větší než je světlost vnější trubky 2_. Dolní část plováku se volně pohybuje ve vnější trubce 2 a její průměr se postupně zmenšuje a je ukončen kuželkou 3-» ^na kterou navazuje těleso 2· Poloha sedla £ na horním okraji vnitřní trubky 2 při dosednutí kuželky 2 úo sedla 4 se volí tak, aby mezera mezi horním okrajem vnější trubky £ a horní částí plováku 1 byla menší než rozměry fluidovaných částic. Tvar tělesa 2 závisí, na zpracovávané látce. Pokud při průtoku zpracovávané látky vnitřní trubkou 5 nedochází k fyzikálním ani chemickým změnám, má těleso 2 tvar válce nebo kužele, a to jednak pro upravení celkové hmotnosti plováku, jíž se řídí aerodynamický odpor přívodní části fluidační tekutiny a jednak zamezuje vypadnutí plováku*z přívodu při náhlých zvýšeních

238 184 tlaku, např. při uvádění fluidního zařízení do chodu. Mohou-li se ve vnitřní trubce 5 tvořit úsady,* pak se tvar tělesa upraví tak, aby při kolísavém pohybu plováku^docházelo k čistění stěn. Těleso

8. v takovém případě může mít tvar spirály nebo se na válcovou Část tělesa £) upevní trny nebo stírací kroužky. Středící žebra 9 mohou mít tvar šroubové plochy, čímž se napomáhá rotaci plováku 1 a zvyr šuje čistící účinek trnů, které svým tvarem rovněž mohou napomáhat rotaci plováku.

Výhodou popsaného typu přívodu je tvarová jednoduchost, tedy malá pracnost při výrobě a snadná čistitelnost, protože těleso 8_ se může prodloužit až do komory, z níž se rozvádí zpracovávaná tekutina a z níž se může tělesem J3 vnitřní trubka 2 vyčistit mechanic ky. Další výhodou popsaného typu přívodu je prakticky konstantní tlaková ztráta při průtoku fluidační tekutiny a dále to, že při přerušení přívodu fluidační tekutiny uzavře plovák přívod zpracovávané tekutiny.

Příklad 1

Při spalování odplynů z výroby generátorového plynu byl použit přívod, znázorněný na obrázku, který na straně spalovacího vzduchu měl aerodynamický odpor 1600 Pa při průtoku 2 až 15 m /h vzduchu jedním přívodem. Aerodynamický odpor na straně generátorového ply% nu byl 2200 Pa. Při přerušení průtoku vzduchu uzavíral plovák přívod generátorového plynu tak, že nedocházelo k průniku plynu do vnější trubky 2^, kterou se do vrstvy přiváděl spalovací vzduch. Spalování odplynů probíhalo v rozmezí teplot fluidní vrstvy 800 až 900°C a ve vnitřní trubce 5 nedocházelo k tvorbě dehtovitých ani koksovítých úsad.

Příklad 2

Pro spalování kapalných odpadů z výroby etylbenzenu byl použit přívod podle obrázku, který na straně spalovacího vzduchu měl aerodynamický odpor 2450 až 2500 Pa při průtoku 3 až 20 m /h spalovacího vzduchu. Od přívodu v příkladu 1 se lišil tím, že těleso 8> bylo opatřeno kolmými trny ve tvaru destiček, které svíraly úhel 15° s osou přívodu. Rovněž žebra 9 byla uspořádána stejným způsobem.

Při průtoku fluidační a zpracovávané tekutiny se plovák 1 otáčel kolem své osy, což jeho polohu stabilizovalo.

Příklad 3 238 184

Pro spalování dehtovitých odpadů z výroby generátorového plynu byl použit přívod s plovákem kulového tvaru s odpovídajícím tvarem sedla £. Těleso 8, opatřené stěracími kroužky nebylo s plovákem 1 pevně spojeno, ale procházelo ucpávkou v rozvodné komoře dehtovitých odpadů a sloužilo k občasnému mechanickému čištění vnitřní trubky χ.

Přívodů, popsaných v příkladech 1 až 3 je možno použít např. pro přívod suspenzí při sušení ve vrstvě, pro přívod uhlovodíků při hydrogenaci, P_ři krakování a jiných chemických nebo fyzikálních procesech.

Claims (6)

1. P Ř E' D M Ě T VYNÁLEZU

   236 164

   1. Přívod tekutin do fluidních vrstev fluidovaných 'plyny význáčený tím, že sestává z plováku (1) ve tvaru rotačního tělesa, které,má v horní části alespoň jeden průměr větší než vnitřní průměr vnější -trubky (2), upevněné ve víku (6) rozdělovači komory s prostorem (7), z něhož se do fluidní vrstvy zavádí fluidační plyn, v dolní, zužující se části plováku (1) je vytvořena kuželka (3), zapadající do sedla (4) vnitřní trubky (5) a těleT | * sa (8), které je volně pohyblivá ve vnitřní trubce (5), kterou se přivádí do fluidní vrstvy zpracovávaná tekutina a která je ve vnější trubce (2) středěna žebry (9).
2. 2. Přívod tekutin podle bodu 1,vyznačený tím, že mezěra mezi horní rozšířenou částí plováku (1) a horním okrajem vnější trubky (2) při dosednutí kuželky (3) plováku (1) do sedla (4) je menší než rozměry částic fluidní vrstvy.
3. 3. Přívod tekutin podle bodů 1 a 2,vyznačený tím, že těleso (8) má tvar kuželu, válce nebo spirály, k nimž jsou upevněny stírací trny nebo kroužky.
4. 4. Přívod tekutin podle bodů 1 až 3_tvyznačený tím, že žebra (9), jimiž se středí vnitřní trubka (5) ve vnější trubce (2) jsou rovinná nebo jsou tvořena šroubovicí.
5. 5. Přívod tekutin podle bodů 1 až 4,vyznačený tím, že plovák (1) nebo jeho horní část je vytvořen z tepelně izolační hmoty.
6. 6. Přívod tekutin podle bodů 1 až 5_;vyznačený tím, že plovák (1) je pevně spojen s tělesem (8).