DE1065383B - Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen von Flüssigkeiten, Gasen oder Dämpfen auf ein bewegtes Bett staubförmiger oder körniger heißer Feststoffe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

INTERNAT. KL.

PATENTAMT

¹W. /j*

AUSLEGESCHRIFt 106f383

BOIJ 8

20 M 36234 IVa/12g

ANM E LDETAG: 21. DEZEMBER 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 17. SEPTEMBER 1959

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen von Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten auf das in einem Reaktor befindliche Wirbelbett feinkörniger Feststoffe.

Bei den zahlreichen bekannten Verfahren zur Um-Setzung von gasförmigen oder flüssigen Mitteln in einem bewegten Bett feinverteilter Feststoffe erfolgt die Verteilung durch einen Boden mit vielen kleinen Löchern oder durch einen Rost mit Schlitzen. Durch die Löcher bzw. die Rostschlitze dringen die Mittel gleichmäßig verteilt aufwärts in das Wirbelbett. Diese Vorrichtungen sind meist nicht geeignet, wenn die körnigen Feststoffe nach unten abgezogen werden sollen. Für diesen Fall ist schon vorgeschlagen worden, Einzeldüsen an der Wandung des Reaktors anzuordnen oder Verteilerrohre mit Düsen in das Wirbelbett einzubauen, durch die die dampfförmigen oder flüssigen Mittel in das Bett einströmen können, ohne den Fluß der Wärmeträger innerhalb des Reaktors zu behindern.

Es hat sich im praktischen Betrieb jedoch ergeben, daß auch eine größere Anzahl von Einzeldüsen, die durch die Wandung des Reaktors gesteckt werden, keine gleichmäßige Verteilung der Mittel auf den gesamten Querschnitt des Wirbelbettes ermöglicht, da »5 die Mittel stets bevorzugt an der Wand hochströmen. Bei ringförmigen Verteilerrohren ist wiederum die Überwachung und Überholung sehr erschwert, da hierfür der Reaktor entleert und gegebenenfalls befahren werden muß, d. h., daß die ganze Anlage stillgelegt werden muß. Auch sind horizontal und parallel nebeneinanderliegende Verteilerrohre, die Einzeldüsen zum Ausströmen eines gasförmigen Mittels haben, bekannt. Jedoch hat man bisher nicht diese Verteilerrohre einzeln ausbaufähig gemacht, um sie erneuern bzw. reinigen zu können.

Aus der deutschen Patentanmeldung M 15681 IVa/ 12 g sind als eingegossene Kühlschlangen ausgebildete, ein- und ausfahrbare Kühlelemente bekannt, durch die die vorhandene Kühlfläche eines Röstofens, in Übereinstimmung mit der Ofenbelastung gebracht wird. Diese als eingegossene Kühlschlangen ausgebildeten Kühlelemente können durch im Ofenmantel befindliche Schlitze ein- und ausgefahren werden, so daß sie weiter oder kürzer in den Röstofen hineinragen und demzufolge mehr oder minder stark kühlen.

Erfindungsgemäß werden zum gleichmäßigen Verteilen von Flüssigkeiten, Gasen oder Dämpfen auf ein bewegtes Bett staubförmiger oder körniger, heißer Feststoffe mit öffnungen versehene Verteilerrohre verwendet, die einzeln ein- und ausfahrbar angeordnet sind und deren lichter Querschnitt nach dem Ende zu gleichmäßig oder stufenweise abnimmt. Die Rohrnadeln sind mit einer größeren Anzahl von runden Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen von Flüssigkeiten, Gasen oder Dämpfen

auf ein bewegtes Bett

staubförmiger oder körniger

heißer Feststoffe

Anmelder: Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,

Frankfurt/M., Reuterweg 14, und Ruhrgas Aktiengesellschaft, Essen, Herwarthstr. 60 _

Dr. Paul Schmalfeld, Bad Homburg v. d. Höhe,

Heinz Janssen, Hanau-Wilhelmsbad,

und Dr. phil. Helmut Kratz, Essen,

sind als Erfinder genannt worden

oder länglichen öffnungen versehen, durch die die Mittel in das Wirbelbett einströmen. Durch die Anordnung mehrerer Rohrnadeln, die zweckmäßig parallel auf gleicher Höhe eingebaut werden, läßt sich dann eine gleichmäßige Verteilung der Mittel auf das Wirbelbett erzielen. Bei Bedarf kann jede Nadel für sich ausgebaut, kontrolliert und gegebenenfalls ausgewechselt werden. Dies ist von besonderem Vorteil, weil die öffnungen in den Rohrnadeln einem Verschleiß unterliegen und weil die Gefahr besteht, daß sich die öffnungen oder die Rohrnadeln selbst durch Ablagerungen von erhärteten Flüssigkeiten oder durch das Eindringen von Feststoffen dichtsetzen.

Dadurch, daß der Querschnitt der Verteilerrohre nach dem Ende zu gleichmäßig oder stufenweise abnimmt, wird vermieden, daß die Geschwindigkeit des in das Wirbelbett eingeführten Mediums in den Verteilerrohren entsprechend dem Ausströmen durch die Düsen absinkt. Bei den hohen Temperaturen, die in der Umgebung der Verteilerrohre herrschen und die sich ohne die Kühlwirkung des ausströmenden Mediums auch auf dieses übertragen würden, ist bei einem Absinken der Geschwindigkeit in den Verteilerrohren eine Überhitzung und damit eine Zersetzung Von zu spaltenden Kohlenwasserstoffen schon in den Rohren zu befürchten. Diese Zersetzung würde aber dazu füh-

909 628/38«

Claims (1)

1. ren, daß sich in den Verteilerrohren Ansätze bilden, sich die öffnungen oder die Rohre selbst teilweise

   die dann zu Verstopfungen führen. Durch die erfin- dichtgesetzt haben.

   dungsgemäße Kombination werden die Nachteile der Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es, gas-

   bekannteuA/brrichtungen vermieden und eine einwand- und dampfförmige und flüssige Mittel gleichmäßig

   freie und^etriebssichere Verteilung der einzuführen- 5 auf ein Bett staubförmiger oder körniger Feststoffe zu

   den Medien in das Wirbelbett gewährleistet. verteilen und zugleich die Verteileinrichtungen leicht

   Die Rohrnadeln können von einer Seite in den kontrollieren und auswechseln zu können,

   innenraum des Reaktors eingeschoben werden und an Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist an Hand der

   der gegenüberliegenden Wand des Bettes ein Auflager Fig. 1 und 2 beispielsweise erläutert,

   erhalten. Bei größerem Querschnitt des Reaktors ist io Fig. 1 stellt, schematisch gezeichnet, den Aufriß

   eine Unterstützung inmitten des Wirbelbettes durch und

   Eisenträger, die wassergekühlt sein können, oder durch Fig. 2 den Grundriß eines Ausschnittes des Reakkeramische Einbauten zweckmäßig. Ferner können bei tors mit den Einrichtungen für die Zuführung der gasgrößeren Reaktionsräumen^die Rohrnadeln mit Vor- förmigen bzw. flüssigen Mittel in das Wirbelbett dar. teil von gegenüberliegenden Seifen in das Wirbelbett 15 Mit 1 ist das Wirbelbett bezeichnet, 2 sind die Rohreingeführt werden, um ihre Länge zu begrenzen und nadeln der oberen Verteilebene und 3 die Rohrnadeln sie besser handhaben zu können. der unteren Verteilebene. Jeweils sechs der sich zum

   In manchen Fällen ist.es erwünscht, die Mittel in Ende hin verjüngenden Rohrnadeln sind von rechts und verschiedenen Höhen in das bewegte Bett der feinkör- links mittels der Rohrstutzen 15 durch die Wandung nigen Feststoffe einzuleiten. Dann können die Rohr- ao 14 des Reaktors in das Wirbelbett 1 geführt und beinadeln des Systems auch in zwei oder mehreren Ebenen derseits in gleicher Weise mit Zuleitungen 5, 7, 9 verangeordnet werden. Zwei Ebenen von Rohrnadeln wer- sehen. Eine keramische Brücke 4 dient zur Abstützung den mit Vorteil benutzt, wenn zwei verschiedene Mit- der Rohrenden. Durch die Verteilleitung 5 wird Wastei -eingebracht werden sollen. Dann kann z.B. das serdampf auf die einzelnen Rohrnadeln 3 aufgegeben, eine Mittel durch die Rohrnadeln der einen Ebene und 35 Das in das Wirbelbett ragende Ende der Rohrnadeln 3 das andere Mittel durch die Rohrnadeln der zweiten hat Löcher oder Schlitze 6, durch die der Wasser-Ebene zugeführt werden..Dies ist besonders bei Wir- dampf mit einem Druckabfall von beispielsweise belbetten zweckmäßig, in die ein flüssiges Mittel, z. B. 0,3 atü austritt und das Bett der körnigen Feststoffe öl, eingesprüht werden soll, das durch Destillation gleichmäßig durchströmt.

   und Verkokung unter Umständen zu Agglomcrierun- 30 Durch die Verteilleitung 7 wird ein Gemisch aus gen der feinkörnigen Feststoffe führt. In diesem Fall teils verdampften und teils flüssigen Kohlenwasserkann in die untere Ebene des Systems ein gas- oder stoffen zugeführt, das mittels der Lochblenden 8 dampfförmiges Mittel, z. B. Wasserdampf, eingebracht gleichmäßig auf die Rohrnadeln 2 der oberen Ebene werden, das das Bett der Feststoffe in eine wirbelnde, des Systems verteilt wird. Durch die Leitung 9 wird wallende Bewegung versetzt. Durch die darüberlie- 35 ferner Wasserdampf zugegeben und mittels der Lochgerrde zweite Ebene des Röhr Systems wird das flüs- blenden 10 in den Zuführungen der einzelnen Rohrsige Mittel zugegeben und; somit in ein bereits von nadeln gleichmäßig verteilt. Das Gemisch aus Kohlenunten her bewegtes, wallendes Bett eingebracht. Hier- Wasserstoffen und Wasserdampf strömt aus den öffdurch wird die Bildung von Agglomcraten unmöglich nungen 11 der Rohrnadeln aus und verteilt sich gleichgemacht. Es ist zweckmäßig, daß die Rohrnadeln an 40 mäßig auf das Bett der körnigen Feststoffe. Mittels den öffnungen mit einem besonders Widerstands- der Manometer 12 kann der Zustand der einzelnen fähigen, verschleißfesten Material versehen sind. Rohrnadeln wie auch des ganzen Systems überwacht

   Flüssige Mittel oder Gemische von Flüssigkeiten werden. Schadhaft gewordene oder zugesetzte Nadeln

   und Dämpfen werden zweckmäßig durch Wasser- können während des Betriebs durch Lösen der Flan-

   dampf zerstäubt, indem in .die einzelnen Rohrnadeln 45 sehe 13 ausgebaut und durch die Rohrstutzen 15 wie-

   das flüssige Mittel.und zugleich Wasserdampf aufge- der eingesetzt werden.

   geben werden. Erfindungsgemäß erhalten die Zuführ- In Fig. 2 ist auf der linken Seite das Rohrsystem

   rohre zu den einzelnen Rohrnadeln sowohl für das der unteren Verteilebene und auf der rechten Seite

   flüssige Mittel als auch für den Wasserdampf Loch- das Rohrsystem der oberen Verteilebene gezeichnet,

   blenden, um die Mengen genau dosieren zu können. 50 Beiderseits ragen je sechs Verteilnadeln in das Wir-

   Damit wird erreicht, daß die einzelnen Rohrnadeln belbett 1 hinein, die entsprechend dem Querschnitt

   auch tatsächlich die vorbestimmte Menge an Flüssig- des Reaktors von unterschiedlicher Länge sind und

   keit und Wasserdampf erhalten. Da die Rohrnadeln deshalb auch eine verschiedene Anzahl von Austritts-

   bei einem kreisförmigen Querschnitt des Wirbelbettes öffnungen 6 bzw. 11 aufweisen,

   verschieden lang sind und somit auch eine unterschied- 55

   liehe Anzahl von Ausströmlöchern bzw. Schlitzen auf- Patentansprüche;

   weisen, wird der Querschnitt der einzelnen Lochblen- 1. Vorrichtung zum gleichmäßigen Verteilen

   den entsprechend der Anzahl der Ausströmöffnungen von Flüssigkeiten, Gasen oder Dämpfen auf ein

   der jeweiligen Rohrnadeln dimensioniert. bewegtes Bett staubfÖrmigcr oder körniger heißer

   Der Einbau von Lochblenden für die in die einzel- 60 Feststoffe durch mit öffnungen versehene Ver-

   ncn Rohrnadeln einströmenden Mittel gibt in Verbin- teilerrohre, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver-

   dung mit Manometern an den einzelnen Rohrnadeln teilerrohre einzeln ein- und ausfahrbar angeordnet

   eine einfache Möglichkeit zur Überwachung des gan- sind und der lichte Querschnitt der Verteilerrohre

   zen Rohrsystems. Bei richtiger Dimensionierung der nach dem Ende zu gleichmäßig oder stufenweise

   .Lochblenden entsprechend der Anzahl der Ausström- 65 abnimmt.

   Öffnungen an den einzelnen Rohrnadeln stellt sich an 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

   den einzelnen Rohrnadeln ein gleicher Druck ein. Aus kennzeichnet, daß die Nadeln in einer, zwei oder

   Abweichungen von diesem .Druck kann man entneh- mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind,

   men, daß die Ausströmlöcher einzelner Rohrnadeln 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,

   z. B. einem erhöhten Verschleiß unterliegen oder daß 70 dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln parallel

   nebeneinanderliegen und von einer oder von zwei gegenüberliegenden Seiten in das Bett eingeschoben werden.

   4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen der einzelnen Rohrnadeln mit Lochblenden versehen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentanmeldung M 15681 IVa/12g (bekanntgemacht am 28. 4.1955); britische Patentschrift Nr. 594 667; französische Patentschriften Nr. 1 065 484, 090 690.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen