DE2202539A1 - Boden fuer wirbelschichtreaktoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Boden für Wirbelschichtreaktoren, insbesondere Mehrstufen-Rieselboden-Reaktoren, in Form von Lochplatten.

Es ist bekannt, zur Behandlung von Feststoffen mit aufwärts strömenden Gasen Wirbelschichtreaktoren, d.h. Behälter mit waagerecht angeordneten Rosten oder Lochböden, zu verwenden, bei denen die Böden von dem Wirbelgut abwärts und von dem Wirbelmedium aufwärts durchströmt werden. Bei einem Wirbelschichtreaktor mit einer Mehrzahl übereinander angeordneter Wirbelböden, die viele über die Bodenfläche verteilte, gemeinsame Durchlässe für das Wirbelmedium und für das Wirbelgut besitzen., bei denen sich auf den einzelnen Böden gesonderte, stabile Wirbelschichten ausbilden, einem sogenannten Mehrstufen-

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Rieselboden-Reaktor gemäß deutscher Patentanmeldung P 17 67 972, werden die einzelnen Böden des Reaktors aus Lochplatten gebildet, wobei die Öffnungen in den Lochplatten gemäß deutscher Patentanmeldung P 20 30 049 bestimmte Abmessungs- und Gestaltungsmerkmale aufweisen.

Bei der Behandlung von staubförmigen, schlecht fließenden oder schwer fluidisierbaren Feststoffen in derartigen Wirbelschichtreaktoren hat es sich gezeigt, daß mit Hilfe der bekannten gelochten Böden nicht mit Sicherheit eine stabile Wirbelschicht aufgebaut werden kann. Das Wirbelgut wird in diesem Fall lediglich von einzelnen, von den Öffnungen in den Lochplatten ausgehenden oder sich oberhalb der Löcher vereinigenden Strähnen des Wirbelmediums durchströmt. Der erwünschte Wärme- bzw. Stoffaustausch an alle Teilchen des Wirbelguts findet nur unvollkommen statt. Außerdem kann das mangelnde Fließverhalten der Feststoffe zu Verstopfungen der Öffnungen im Wirbelboden Anlaß geben. Eine besondere Ausbildung der Öffnungen der Böden, wie sie bei einem bekannten Wirbelschichtreaktor beispielsweise durch trichterförmige Erweiterung dieser Öffnungen vorgeschlagen wurde, hat sich zwar bei rieselfähigem Feststoff gut bewährt, jedoch kann es bei Behandlung von staubförmigen und schlecht fließenden Feststoffen auch hier und auf den Flächenbereichen zwischen den Öffnungen infolge der Reibung zwischen den Feststoffteilchen zu Ablagerungen kommen. Diese Ablagerungen nehmen dann an der Wirbelschichtbewegung nicht teil.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Boden für Wirbelschichtreaktoren, insbesondere solchen mit Mehrstufen-Rieselböden, zu schaffen, bei dem gewährleistet ist, daß das Wirbelmedium sich über die Gesamtfläche jeder Stufe des Reaktors verteilt, so daß der gesamte Feststoff an den Bewegungen in den einzelnen Wirbelschicht-

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stufen teilnehmen kann und eine gleichmäßige Fluidisierung erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Boden des Wirbelschichtreaktors aus zwei mit Abstand übereinander angeordneten gelochten Platten besteht, deren Öffnungen mit kurzen Rohren mit gasundurchlässiger Wandung verbunden sind und bei dem der die Rohre umgebende Hohlraum mit einem oder mehreren Anschlüssen zum Einleiten von Gas versehen ist, wobei die den Hohlraum nach oben abdeckende Platte aus gasdurchlässigem Material und die mit Abstand darunter befindliche Platte aus gasundurchlässigem Material besteht. Die obere Platte des Bodens besteht zweckmäßigerweise aus Sintermetall, Sinterkeramik oder einem anderen porösen Werkstoff.

Das in den Hohlraum zwischen den Platten des Bodens eingeführte Gas kann über einen oder mehrere Gasaustrittsstutzen, die jeweils in der Behälterwandung des Reaktors zwischen zwei Wirbelböden angeordnet sein können, ganz oder teilweise abgeführt werden.

Der Abstand der beiden gelochten Platten, die jeweils einen Boden bilden, sollte möglichst klein gehalten werden, damit Verstopfungen in den Rohren, die die Öffnungen der Platten verbinden, vermieden werden. Auch die Wandstärke der Verbindungsrohre zwischen jeweils zwei Platten sollte insbesondere im Bereich des oberen Plattendurchtritts sehr dünn gehalten werden, damit der gasundurchlässige Bereich der oberen Platte gering gehalten wird. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Verbindungsrohre insbesondere zylindrisch und/oder nach unten konisch erweitert sein.

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Mit Hilfe eines erfindungsgemäß gestalteten Wirbelbodens wird eine gleichmäßige Verteilung des Gases über die gesamte Freifläche gewährleistet und damit auch das zwischen den Öffnungen des Lochbodens liegende Material fluidisiert, so daß es an der Bewegung des Wirbelbettes teilnehmen kann. Es findet eine Abscherung der vorgenannten Strähnen und eine Querschnittverteilung des Gas-Feststoff-Gemisches statt, eine Voraussetzung für die Ausbildung eines Wirbelbettes. Infolgedessen ist es möglich, auch Feststoffe in dem bekannten Mehrstufen-Rieselboden-Reaktor zu behandeln, die staubförmig anfallen oder schlechte Fluidisiereigenschaften haben.

Eine Vorzugsweise Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Wirbelbodens für Wirbelschichtreaktoren ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Bs zeigen:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch einen aus zwei gelochten Platten bestehenden Wirbelboden und

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf einen Wirbelbodtm gemäß Figur 1.

Mit 1 ist die Behälterwandung eines Wirbelschichtreaktors angedeutet. Der Wirbelboden in Form von Lochplatten besteht aus einer unteren gelochten Platte 2 mit einem Rand 3· Diese Lochplatte mit ihrem Randbereich wird aus gasundurchlässigem Werkstoff hergestellt. Die obere gelochte Platte k besteht aus gasdurchlässigem Werkstoff, beispielsweise Sintermetall, Sinterkeramik oder einem anderen porösen Material. Die Öffnungen 5 der gasundurchlässigen und der gasdurchlässigen Platte sind durch kurze Rohre 6 mit uasundurchlässiger Wandung verbunden. Die Wandstärke die so t- Rohre wird insbesondere im Bereich drr obrren

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Lochplatte k klein dimensioniert, damit die gasdurchlässige Fläche zwischen den Rohren möglichst groß bleibt. Der Abstand der beiden einen Wirbelboden bildenden Platten wird möglichst gering gehalten, um Verstopfungen in den Rohren 6 zu vermeiden, über einen oder mehrere Anschlußstutzen 7 am Rand 3 des Wirbelbodens kann Gas in den Hohlraum β zwischen den Platten 2 und k eingeleitet werden. Falls erforderlich, können ^.n dem Bereich zwischen zwei Wirbelböden an der Behälterwendung des Reaktors in der Zeichnung nicht dargestellte Stutzen zum Abziehen von Gas angeordnet sein.

Pas über den bzw· die Anschlüsse 7 in den Hohlraum 8 des Wirbelbodens eingeleitete Gas kann durch die gasdurchlässige Platte k gelangen und dient der Fluidisierung des Feststoffes auf dem Wirbelboden.

Es versteht sich, daß ein Wirbelschichtreaktor, insbesondere ein Hfehrstufen-Rieselboden-Reaktor, aus mehreren Wxrbe.lböden der beschriebenen Art bestehen

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   /1« Boden für Wirbelschichtreaktoren, insbesondere Mehrstufen-Rieselboden-Reaktoren, in Form von Lochplatten, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Boden aus zwei mit Abstand übereinander angeordneten gelochten Platten (2, k) besteht, deren Öffnungen (5) mit kurzen Rohren (6) mit gasundurchlässiger Wandung verbunden sind und bei dem der ,die Rohre umgebende Hohlraum (8) mit einem oder mehreren Anschlüssen (7) zum Einleiten von Gas versehen ist, wobei die den Hohlraum nach oben abdeckende Platte (k) aus gasdurchlässigem Material und die mit Abstand darunter befindliche Platte (2) aus gasundurchlässigem Material besteht.
2. 2. Boden für Wirbelschichtreaktoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Platte (k) des Bodens aus Sintermetall, Sinterkeramik oder einem anderen porösen Werkstoff besteht.

   3- Boden für Wirbelschichtreaktoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Öffnungen der Platten verbindenden kurzen Rohre (6) zylindrisch und/oder nach unten konisch erweitert sind.

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