DE2012277A1 - Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Preßlingen mit heißem fluidisierten Teilchenmatenal - Google Patents

Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Preßlingen mit heißem fluidisierten Teilchenmatenal

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DE2012277A1
DE2012277A1 DE19702012277 DE2012277A DE2012277A1 DE 2012277 A1 DE2012277 A1 DE 2012277A1 DE 19702012277 DE19702012277 DE 19702012277 DE 2012277 A DE2012277 A DE 2012277A DE 2012277 A1 DE2012277 A1 DE 2012277A1
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particulate material
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DE19702012277
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English (en)
Inventor
Thomas George Mayfield Prestor William John Lanbton Heights Callcott, (Australien)
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Broken Hill Pty Co Ltd
Original Assignee
Broken Hill Pty Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1818Feeding of the fluidising gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Preßlingen mit heißem fluidisierten Teilchenmaterial Die Erfindung betrifft die thermische Behandlung von Preßt lingen in Betten aus heißem Teilchenmaterial, welche kontinuielich oder intermittierend fluidisiert sind. Die Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zur Verbesserung der thermischen und betrieblichen Wirksamkeit solcher Vorgangs.
  • In der nachstehenden. Beschreibung ist unter der Bezeichnung Preßling ein geformter Klumpen zu verstehen, der durch Zuk sammenpressen von Teilihenmaterlal gebildet ist, Bekannte Beispiele von Preßlingen sind Briketts und Würfel.
  • Dle Verfahren, welche in erster Linie in Frage kommen, sind jene, bei welchen Preßlinge, die håuptsSchlich aus Kohle oder Kohlenmischungen bestehen, erhitzt werden, um volle ständig oder teilweise verkokte Brennstoffe für verschiedene Zwecke zu bilden. Die thermische Behandlung von Kohlepreß" lingen in im wesentlichen waagerechten Betten aus heißem fluidisierten Telichenmaterial, wie z. B. Silikasand, ist bekannt und wird in einer Anzahl betriebsmäßiger Vorgänge verwendet. Bei solchen Verfahren kann der Sand intern mittierend - fluidisiert werden, um abwechselnd fluidisierte und statische Periöden zu erhalten. Die Fluidisierung wird bew wirkt, indem ein entsprechendes Gas bei angemessener Temperatur unter angemessenem Druck und mit angemessener Geschwindigkeit durch einen Verteiler im Boden des Bettes zugeführt wird. Der Verteiler kann aus pordsen oder gelochten Platten aus verschiedenen Materialien, sowie aus Blaserohren oder Gitterrosten bestehen. Gewöhnlich ist der Raum unterhalb des Verteilers umschlossen, um eine Kammer zu bilden, in welche das Gas eingeführt wird, bsevor danselbe durch den Verteiler hindurchgeht Bei solchen Verfahren können die Preßlinge am einen Ende eines Kanals, der das fluidisierte Bett enthält, eingerührt und am anderen Ende abgeführt werden. Das heiße Teilchenmaterial kann zusammen mit den Preßlingen eingeführt werden und in manchen Fällen können zusätzliche Mengen heißen Teilchenmaterials an anderen Stellen langs des Kanals zugeführt werden.
  • Bei den meisten Verfahren werden die Preßlinge am Auslaß ende des Kanals zusammen mit dem Teilchenmaterial abgeführt.
  • Bemerkenswerte Merkmale solcher Verfahren, die als unerwünscht angesehen werden können, sind folgende: a) Wenn die Fluidisierung unterbrochen wird, kann ein Teil des Teilchenmaterials durch die Öffnungen des Verteilers fließen oder sich in denselben festsetzen, wodurch eine spätere zufriedenstellende Fluidisierung gestört oder verhindert wird.
  • b) Wenn Teilchenmaterial, das als ein Wärmeträger dient, mit den Preßlingen abgeführt wird, werden sowohl die auf die Preßlinge übertragene Wärmemenge als auch die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung begrenzt. Bei manchen Anwendungen wäre das Verfahren thermisch viel wirksamer, wenn zusätzliche Mengen heißen Teilchenmaterials an verschiedenen Stellen längs der Oberseite des Bettes zugeführt werden könnten. Um eine maximale Wirksamkeit zu erzielen» soll Teilehenmaterial, das bereits einen Teil seiner Wärme an die Preßlinge abge geben hat, ebenfalls aus dem Bett entfernt werden. Ein solches System würde auch eine erhöhte Kontrolle über die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung an die Preßlinge an verw schiedenen Stellen längs des Kanals ergeben.
  • Die nachstehende Beschreibung beschreibt Vorrichtungen, welche bei der therr schen Behandlung von Preßlingen in Betten aus heißem Teilohematerial verwendet werden können Sie beschreibt Verteiler, durch welche Gas eingerührt werden kann, um das Bett zu fluidisieren und auch Systsne, welche die Entfernung des Teilchenmaterials vom Boden des Bettes ermöglichen.
  • Die besonderen Vorteile, welche für die Erfindung beansprucht werden, sind folgende: a) Der beschriebene Verteiler ist unter intermittierenden Fluidisierungsbedingungen zuverlässig.
  • b) Die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung auf die Preßlinge kann vergrößert werden, indem Teilchenmaterial vom Boden des Bettes entfernt, wieder erhitzt und an der Oberseite des Bettes wieder eingeführt wird. Dies kann kontinuierlich oder an einer Anzahl von Stellen längs des Bettes geschehen.
  • c) Die Erfindung bringt keine ernstlichen Abdichtungsprobleme mit sieh.
  • d) Teilchenuaterial kann wirksam und in einem einzigen Vorgang entfernt, wieder erhitzt und zur Oberseite des Bettes get fördert werden.
  • Im Gegensatz zu bekannten Ausbildungen des Verteilers, der den Boden des Bettes bildet, besteht der Verteiler gemäß der Erfindung aus einem Netz von Rohren oder Leitungen, das im Grundriß im wesentlichen offen ist Das Bett des Teilchen materials kann sich daher unterhalb des Verteilernetzes nach unten fortsetzen, obwohl die Flüldisierung nur aufwärts vom Verteiler erfolgen kann. Ein Gitterrost oder ein Sieb aus entsprechendem Material unmittelbar oberhalb des Verteilers verhindern, daß Preßlinge nach unten absinken, während dies dem Telicheniaterial erodglicht wird. Eine solche Anordnung hat die wertvolle Eigenschaft, daß Teilchenmaterial leicht aus den unteren Teilen des Bettes entfernt werden kann, ohne daß koiplizlerte Abdichtungseinrichtungen erforderlich sind.
  • Überdies können solche Entnahmen an irgendwelchen Stellen oder längs ausgewählter Abschnitte des Kanals vorgenommen werden.
  • In der Zeichnung zeigt: Figur l eine beispielsweise Ausführungsform eines Verteilers gemäß der Erfindung und Figur 2 eine abgeänderte Ausführungsform des Verteilers.
  • Das Netz der Rohre oder Leitungen, welche den Verteiler bilden, hat die Aufgabe, das aus einer oder mehreren Quellen zugeb führte Fluidisierungsmedium auf eine größere Anzahl von Stellen zu verteilen, an welchen das Fluidisierungsmedium in das Bett freigegeben wird Eine richtige Ausbildung des Verteilers gemäß der Erfindung gibt Gelegenheit zu den folgenden Ert wägungen: Die Stellen, an welchen das Fluidisierungsmedium freigegeben wird, sollen in einem regelmäßigen Muster über eine ebene oder nahezu ebene Oberfläche verteilt sein, die zur oberen Oberfläche des eine dichte Phase aufweisenden fluidisierten Bettes annähernd parallel ist.
  • Die tatsächlichen Freigabestellen im Verteiler haben die Form von Öffnungen oder Schlitzen, welche in der Beschreibung allgemein als Düsen bezeichnet werden, durch welche das Fluidisierungsmedium unter dem Einfluß von Druck in das Bett austritt. Es ist von Personen, die mit den Erscheinungen der Fluidisierung vertraut sind, weitgehend anerkannt, daß die Düsen bei den beträchtlichen Strömungsgeschwindigkeiten einen Druckunterschied erzeugen werden, d. h. dne Abnahme des statischen Drucks längs des Strömungsweges des Mediums, gemessen unmittelbar stromaufwärts und unmittelbar stromabwärts von der Düse. Dieser Druckunterschied an der Düse soll von der gleichen Größenordnung sein wie der Druckunterschied durch das fluidisierte Bett. Aus der Bezeichnung 11gleiche Größenordnung" ist zu folgern, daß das Verhältnis des größeren zum kleineren weniger als 5 beträgt.
  • Die genaue Form und Anordnung der Düsen bildet keinen Teil der Erfindung.
  • Die Querschnittsabmessungen der Rohre des Verteilers gemäß der Erfindung sollen so ausgebildet sein daß die Drücke unmittelbar stromaufwärts von den Düsen unter den gewUnechbn Betrlebsw bedingungen im wesentlichen konstant sind, d0 h. die gesamte Veränderung des Drucks soll kleiner sein als 1/2 und vorzugsz weise kleiner als l/lo des Druckunterschiedes durch das fluidisierte Bett. Verteilernetze, welche diesem Erfordernis nicht entsprechen, ergeben eine unregelmäßige und a unausge glichene Leistung.
  • Eine besondere Ausbildung, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, ist insbesondere zu empfehlen, wenn intern mittierende Fluidisierung verwendet werden soll. Bei dieser Ausbildung befindet sich jede Düse am oberen Ende eines senkrechten oder nahezu senkrechten Rohres oder einer Leitung, in welche das Medium durch ein waagerechtes oder nahezu waagerechtes Rohr oder eine Leitung eintritt, die einen Teil des Verteilernetzes bildet. Ein Beispiel dieser Ausbildung ist in Figur 2 gezeigt. Die Länge der senkrechten Leitung unterhalb der waagerechten Leitung soll genügend groß sein, um den Durch gang wesentlicher Mengen des Mediums auf andere Weise als durch den Verteiler zu verhindern. Je nach der Art des verwendeten Verteilers kann nach Beendigung jeder Fluidisierungsperiode eine Menge des Teilchenmaterials in das Verteilernetz zurückfallen. Bei einer gemäß der Erfindung entsprechend ausgebildeten Vorrichtung wird dieses Teilohenmaterial an der waagerechten Einlaßleitung vorbei in der im wesentlichen senkrechten Leitung nach unten fallen und ggfs. das untere Ende der senkt rechten Leitung erreichen, von wo dasselbe in zurrledenstellender Weise abgeführt werden kann. Eine solche Vorrichtung wird während der intermittierenden Fluidisierung ohne Verstopfung unbegrenzt arbeiten.
  • Gemäß der Erfindung kann irgendeine entsprechende Einrichtung zum Entfernen von Teilchenmaterial vom Boden des Bettes, sowie zum Wiedererhitzen und Fördern desselben verwendet werden. Eswurde jedoch gefunden, daß die Verwendung einerorrichtung, wie sie in der Patentanmeldung Nr. ...................... beschrieben ist, für die Mitnahme und die Förderung von Teil¢henw material durch ein Medium sehr geeignet ist. -Wenn das für diese Vorrichtung verwendete Medium ein heißes Gas von enssprecnénder Zusammensetzung und Temperatur ist, kann das Teilchenmaterial in wirksamer Weise vom fluidisierten Bett entfernt, wieder erhitzt und auf die Oberseite des Bettes angehoben werden.
  • P a t e nta n s p r ü c h e :

Claims (6)

  1. Patentansprüche i Vorrichtung zur thermischen Behandlung von preßlingen mit heißem fluidisertem Teilchenmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler zum Verteilen des Fluidisierungsmediums aus einem Netz von-Leltungen oder Rohren besteht, das im Grundriß im wesentlichen offen ist.
  2. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stellen, an welchen das Fluidisierungsmedium freigegeben wird, in einem regelmäßigen Muster über eine ebene oder nahezu ebene Oberfläche verteilt sind, welche zu der oberen Oberfläche des eine dichte Phase auf~ weisenden fluidisierten Bettes annähernd parallel ist.
  3. 3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellen, an welchen das FluidisierungsZ medium freigegeben wird, die Form von Öffnungen oder Schlitzen haben, durch welche das Fluidisierungsmedium unter dem Einfluß von Druck in das Bett austritt.
  4. 4) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennZ zeichnet, daß die Drücke unmittelbar stromaufwärts von den Öffnungen oder Schlitzen im wesentlichen konstant sind.
  5. 5) Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gew kennzeiohnet, daß sioh die Öffnungen oder Schlitze an den oberen Enden einer Vielzahl von senkrechten oder nahezu senkrechten Leitungen eder Rohren befinden, in welche das Medium dadurch waagerechte oder im wesentlichen waagerechte Rohre oder Leitungen eintritt, die einen Teil des Verteiler netzes bilden.
  6. 6) Vorrichtung nach einem der voerhergehenden Ansprüche mit in einem der Ansprüche der Patentanmeldung Nr.
    .....27067./..67....... beanspruchten Einrichtungen zum EntSernen-von Teilchenmaterial vom Boden des Bettes und zum Fördern des Teilchenmaterials nach der Wiedererhitzung auf die Oberseite des Bettes.
DE19702012277 1970-03-14 1970-03-14 Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Preßlingen mit heißem fluidisierten Teilchenmatenal Pending DE2012277A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0047721A2 (de) * 1980-09-10 1982-03-17 CENTRO RICERCHE FIAT S.p.A. Wirbelschichtapparat zum Filtrieren und/oder zum Wärmeaustausch, insbesondere von Abgasen aus Verbrennungskraftmaschinen und Industrieanlagen
WO1986004833A1 (en) * 1985-02-22 1986-08-28 Brian Harding Sparge pipe assembly for fluidised bed

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EP0047721A3 (de) * 1980-09-10 1982-05-19 CENTRO RICERCHE FIAT S.p.A. Wirbelschichtapparat zum Filtrieren und/oder zum Wärmeaustausch, insbesondere von Abgasen aus Verbrennungskraftmaschinen und Industrieanlagen
WO1986004833A1 (en) * 1985-02-22 1986-08-28 Brian Harding Sparge pipe assembly for fluidised bed
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