DE2307304A1

DE2307304A1 - Vorrichtung zur gasversorgung eines reaktors zur behandlung durch fluidisierung

Info

Publication number: DE2307304A1
Application number: DE19732307304
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Charbonnages de France CDF
Current assignee: Charbonnages de France CDF
Priority date: 1972-02-16
Filing date: 1973-02-14
Publication date: 1973-08-23
Also published as: NL7301950A; CH564971A5; RO62361A; JPS5620064B2; IT988594B; ES411595A1; GB1407118A; FR2171945A1; JPS4896454A; FI55725B; DE2307304C2; CA981879A; FR2171945B1; BE795348A; US3818606A; FI55725C

Description

DR. MOLLER-BORe DIPL.-PHYS. ZB. WANITZ DiFL-CHEM. DR. DEU FEL DIPL.-ING. FIHSYcRWALD DHH..-INP. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

EßinclieiL, den 14. FEB. 1573 Erb - 0 2683

GHAEBONNAGES DE FRANCE
9, avenue Pereier
75008 Paris, Frankreich

Vorrichtung zur Gasversorgung eines Reaktors zur Behandlung durch Fluidisierung

Die Erfindung betrifft die Gasversorgung von Reaktoren zur Behandlung durch Fluidisierung, .bei denen eine Schicht von mehr oder weniger feinen Teilchen eines zu behandelnden oder zur Reaktion zu bringenden Stoffes in einer durch einen aufsteigenden Fluidisierungsgasstrom fluidisierten Supension gehalten wird.

Für die Verteilung der fluidisierenden Gase auf den ganzen Querschnitt des Reaktors ist dieser im allgemeinen an seiner Basis mit einer Platte versehen, durch die der aufsteigende Fluidisierungsgasstrom hindurchtri':t und auf der die Teilchenschicht aufliegt,

309834/0921

— 'ei —

wenn die Anlage stillsteht. Diese Platte, die allgemein Rost genannt, wird, teilt somit den Reaktor in zwei Kammern. Die erste, obere Kammer bildet die Behandlungskammer, in die der zu "behandelnde oder zur Reaktion zu bringende Teilchenstoff eingebracht wird, und die zweite,. untere Kammer, die Windkasten genannt wird, ist mit der Quelle des gasförmigen Fluidisierungsmittels verbunden. Bei manchen dieser Reaktoren besteht der Rost aus einer mehr oder weniger dicken Platte aus einem im allgemeinen feuer- .-< festen Werkstoff, die mit einer Vielzahl von Bohrungen mit relativ kleinem Querschnitt versehen ist, durch die der aufsteigenden Fluidisierungsgasstrom hindurchtritt. Bei manchen anderen Reaktoren ist anstelle der Vielzahl von Bohrungen eine viel kleinere Anzahl von Hohlräumen mit wesentlich größerem Querschnitt vorgesehen, die den Rost ganz durchqueren und den Windkasten mit der Behandlungskammer verbinden. Bei anderen Reaktoren sind diese Hohlräume jeweils mit einer gemeinsamen Fluidisierungsmittelquelle durch voneinander, unabhängige Gaszuleitungen verbunden.

In allen Fällen.ist der Querschnitt der Bohrungen oder der Hohlräume im allgemeinen wesentlich größer als die Größe der Teilchen, die den zu behandelnden oder zur Reaktion zu bringenden Stoff bilden. Wenn die Geschwindigkeit des aufsteigenden I'luidisierungsgasstroms Null oder unzureichend ist, befindet sich die Teilchenschicht nicht im Zustand einer fluidisierten Suspension und fließt durch die Bohrungen oder Hohlräume nach unten und sammelt sich infolgedessen entweder in dem Windkasten oder in den Leitungen zur Zufuhr des Fluidisierungsmittels in die Hohlräume. Wenn das Einfließen der fluidisierten Schicht in den Windkasten nur zusätzliche Manipulationen des zu be-

— ο —

3 0 9 8 3 4/0921

handelnden Stoffes zur Folge hat, bringt das Einfließen in die Leitungen zur Zufuhr des fluidisierenden Gases deren Verstopfung mit sich, was die Wiederinbetriebnahme der Anlage erschwert und eine Reinigung dieser Leitungen oder deren Austausch erfordern kann.

Um dieses unerwünschte Einfließen zu vermeiden, sind die Roste der mit einem Windkasten versehenen Reaktoren mit feststehenden oder beweglichen oder sogar ausrückbaren Ventilen ausgerüstet, die entweder über oder unter den Bohrungen oder Hohlräumen angeordnet sind und die Aufgabe haben, die Bohrungen oder Hohlräume zu den erforderlichen Zeiten zu verschließen. Diese Ventile sind jedoch nicht leicht bei Rosten anwendbar, bei denen die Hohlräume voneinander unabhängig mit Fluidisierungsgas gespeist werden.

Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Gasversorgung eines Reaktors zur Behandlung durch Fluidisierung zu schaffen, die diese Nachteile beseitigt und auf Roste von der letztgenannten Art anwendbar ist.

Dieses Ziel sowie weitere, sich aus dem Nachstehenden ergebende Ziele werden erfindungsgemäß mit Hilfe von Einrichtungen erreicht, von denen im Folgenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben wird, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. Λ eine Draufsicht auf den Rost eines mit der erfindungsgemäßen Versorgungsvorrichtung ausgerüsteten Fluidisierungsreaktors.

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie H-II durch die Basis dieses Reaktors.

309834/0921 , ~⁴"

Pig. 3 einen Schnitt nach der Linie HI-III durch diesen Reaktor in einer zu dem vorhergehenden Schnitt allgemein senkrechten Richtung.

. Auf den Figuren bezeichnen die Bezugszahlen 1 bis 7 jeweils einen der sieben Hohlräume, die in dem Rost 8 vorgesehen sind, der in dem unteren Teil eines Fluidisierungsreaktors 9 angeordnet ist und die Aufgabe hat, einen aufsteigenden Fluidisierungsgasstrom in einer Schicht 10 von Teilchen des zu behandelnden Stoffs zu verteilen. Bei der als Beispiel dargestellten Ausführungsform haben die Hohlräume eine kegelstumpfförmige, nach oben ausgeweitete Form. Die Leitungen 11 bis 17 zur Zufuhr von Fluidisierungsgas zu der Basis der Hohlräume sind jeweils mit einer Blende 18 und einem Regulierungsventil 19 versehen und sind alle mit einem Hauptkollektor 20 für das Fluidisierungsmittel verbunden, der mit einer nicht dargestellten Gasquelle verbunden ist.

Der obere Teil jeder der Leitungen 11 bis 17 ist mit der Basis eines der Hohlräume 1 bis 7 durch einen Siphon 21 bis 27 verbunden.

Wenn die Anlage stillsteht oder wenn der Fluidisierungsmitteldurchsatz unzureichend ist, fließt der zu behandelnde Stoff durch die Hohlräume in den unteren Teil der Siphons bis 27, kann jedoch nicht in die Leitungen 11 bis 17 fließen. Die Masse der Teilchen, die sich in den unteren Teilen der Siphons 21 bis 27 ansammeln, ist im allgemeinen nicht so groß, daß sie die schnelle Wiederherstellung der normalen Bedingungen der Anlage, d.h. die Wiederherstellung des Fluidisierungszustandes unter der einfachen Wirkung der Einführung von Fluidisierungsmittel mit normalem Druck und normalem Durchsatz, verhindert.

Im ungünstigsten Fall, wenn beispielsweise die Teilchen 309834/09 21 -5-

in dem unteren Teil eines Siphons zusammengebacken sind, ist es zur Wiederherstellung des Betriebszustandes der Anlage nur erforderlich, den Siphon auszutauschen, was wesentlich einfacher, schneller und weniger kostspielig als der Austausch der entsprechenden Leitung 11 bis 17 ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es ferner, den Durchsatz des jeden Hohlraum durchquerenden Fluidisierungsmittels zu regulieren und ihm den optimalen, den örtlichen Bedingungen der fluidisierten Schicht entsprechenden Wert zu verleihen.

Die Vorrichtung kann zweckmäßigerweise durch Einrichtungen vervollständigt werden, mit denen ein verstellbarer Ausflußdurchsatz an dem Hauptkollektor für das Fluidisierungsmittel bewirkt werden kann, indem dieser mit einer Ausflußleitung 28 versehen wird, die eine Blende 29 und ein Regulierungsventil 30 besitzt, Diese Ausflußleitung kann in die freie Luft oder in die Behandlungskammer des Fluidisierungsreaktors münden, oder kann an die Fluidisierungsmittelquelle angeschlossen sein.

Diese Ausflußleitung ist in dem Fall besonders zweckmäßig, in dem ein gasförmiger Brennstoff unabhängig von dem Fluidisierungsmittel in die Hohlräume eingeführt wird. Hierbei können nämlich die Leitungen 11 bis 17 entleert werden, wenn ein oder mehrere Hohlräume sich verstopfen und die Rückkehr des gasförmigen Brennstoffs vor die Hohlräume verursachen, wo sich andernfalls ein entflammbares Gasgemisch ansammeln würde, das eine Explosionsgefahr darstellen würde.

Die Erfindung ist allgemein auf Fluidisierungsreaktoren anwendbar, ob diese nun zur Durchführung ein-

309834/0921 - 6 -

fächer thermischer Behandlungen von Stoffen durch ein heißes oder kaltes Fluidisierungsgas oder zur Durchführung komplexerer Behandlungen eines Partikelstoffes durch Kontakt der Fluidisierungsgase mit dem Stoff oder durch den Kontakt der Teilchen nLt anderen Stoffen bestimmt sind.

309834/0921

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Fluidisierungsgasversorgung eines Reaktors zur Behandlung in fluidisierter Schicht, dessen Rost mit Hohlräumen versehen ist, die jeweils durch eine Leitung mit einer gemeinsamen Fluidisierungsmittelquelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß jede Leitung zur Zufuhr des Fluidisierungsmittels mit der Basis des entsprechenden Hohlraums durch einen Siphon verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß -jede Leitung mit einer Blende und einem Ventil zur Regulierung des Fluidisierungsmitteldurchsatzes versehen ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Leitungen mit einem Hauptkollektor zur Zuleitung von Fluidisierungsmittel verbunden sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkollektor mit einer Ausflußleitung versehen ist, die eine Blende und ein Ventil zur Regulierung des Ausflußdurchsatzes besitzt.

309834/0921