DE2307304C2 - Vorrichtung zur Fluidisierungsgasversorgung eines Reaktors zur Behandlung in fluidisierter Schicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fluidisierungsgasversorgung eines Reaktors zur Behandlung in fluidisierter Schicht, dessen Rost mit Hohlräumen versehen ist, die jeweils durch eine Leitung mit einer gemeinsameii Fluidisierungsmittelquelle verbunden sind.

FQr 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 hindurchtritt und auf der die Teilchenschicht aufliegt, 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. Die zweite, unttre Kammer, die Windkasten genannt wird, ist mit tar Quelle des gasförmigen Fluidisierungsmittels verbunden. Es sind Reaktoren bekannt, bei denen der Rost aus einer mehr oder weniger dicken Platte aus einem im allgemeinen feuerfesten Werkstoff besteht, die mit einer Vielzahl von Bohrungen mit relativ kleinem Querschnitt versehen ist, durch die der aufsteigende Fluidisierungsgasstrom hindurchtritt. Bei anderen bekannten 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.

Durch die US-PS 26 29 938 ist ein Reaktor bekannt, bei dem der aus einer üblichen Rostplatte bestehende Rost über Windkästen angebracht ist. Dieser Rost hält das Gut zurück und ruft einen erheblichen Füllungsverlust hervor. Es sind dort keine Maßnahmen gegen eine Verstopfung getroffen worden, die ein zufälliger Stillstand der Vorrichtung bewirken würde.

Durch die AT-PS 2 82 558 ist ein Reaktor bekannt, bei dem eine einfache Ausführungsform zur Verhinderung des Durchfalls des zu behandelnden Stoffes vorgesehen ist. Bei diesem Reaktor muß im Falle eines solchen Stoffanfalls die Abkühlung des Reaktors abgewartet werden, um in dessen Innerem die Verstopfung zu beseitigen.

Bei allen bekannten Reaktoren ist der Querschnitt der Bohrungen oder der Hohlräume im allgemeinen wesentlich größer als die Größe der Teilchen, die den zu behandelnden oder den zur Reaktion zu bringenden Stoff bilden. Wenn die Geschwindigkeit des aufsteigenden Fluidisierungsgasstromes null oder unzureichend ist, befindet sich die Teilchenschicht nicht im Zustand einer fluidisierten Suspension und (ließt durch die Bohrungen oder Hohlräume nach unten und sammelt sich infolgedessen entweder in dem Windkasten oder in den Leitungen zur Zufuhr des Fluidisierungsmitteis. Das Einfließen des zu behandelnden Stoffes in die Zufuhrleitungen des Fluidisierungsgases erbringt eine Verstopfung, die die Wiederinbetriebnahme de- Anlage ίο erschwert und eine Reinigung der Zufuhrleitungen oder deren Austausch erfordern kann.

Um dieses unerwünschte Einfließen des zu behandelnden Stoffes zu vermeiden, sind die Roste der mit einem Windkasten versehenen Reaktoren mit festste- ;5 henden 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 bei den Rosten nicht leicht anwendbar, bei denen die Hohlräume voneinander unabhängig mit Fluidisierungsgas gespeist werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorkehrungen gegen eine Verstopfung in den Zuleitungen des Fluidisierungsgases zu treffen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitung zur Zufuhr des Fluidisierungsmittels mit der Basis des entsprechenden Hohlraumes durch ein Rohrstück in Form eines Syphons verbunden ist. Bei einem Ausfall der Zuführung des Fluidisierungsgases kann der zu behandelnde Stoff lediglich durch die Hohlräume in den unteren Teil der in Form von Syphons ausgebildeten Rohrstücke fließen, nicht jedoch in die Zufuhrleitungen selbst. Im Falle einer Verstopfung kann die Vorrichtung wieder betriebsbereit gemacht werden, indem das Rohrstück in Form eines Syphons ausgewechselt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine Draufsicht auf den Rost eines Fluidisierungsreaktors;

Fi g. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 11-11 durch die Basis dieses Reaktors und
Fig.3 einen Schnitt nach der Linie III-III durch den Reaktor in einer zu dem vorhergehenden Schnitt allgemein senkrechten Richtung.

In den Figuren bezeichnen die Bezugszahlen 1 bis 7

jeweils einen der sieben Hohlräume, die in einem 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 eines zu behandelnden Stoffes zu verteilen. Die Hohlräume haben 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. Sie sind alle mit einem Hauptkollektor 20 für das Fluidisierungsmittel verbunden, der wiederum 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 ein

. Rohrstück 21 bis 27 in Form eines Syphons verbunden.

Wenn die Anlage stillsteht oder wenn der Fluidisierungsmitteldurchsatz unzureichend ist, fließt der zu behandelnde Stoff durch die Hohlräume in den unteren Teil der Rohrstücke 21 bis 27, kann jedoch nicht in die

Leitungen 11 bis 17 fließen. Die Masse der Teilchen, die sich in den unteren Teilen der syphonartigen Rohrstükke 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 in dem unteren Teil eines der syphonartigen Rohrstücke zusammengebacken sind, ist es zur Wiederherstellung des Betriebszustandes der Anlage nur erforderlich, das Rohrstück auszutauschen, was wesentlich einfacher, schnelle' und weniger kostspielig als der Austausch der entsprechenden Leitung 11 bis 17 ist

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

Die Vorrichtung kann zweckniäßigerweise durch Einrichtungen vervollständigt werden, m-t 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

ίο 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 Brennstoffes 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 einfacher thermischer Behandlungen von Stoffen durch ein hei3es oder kaltes Fluidisierungsgas oder zur Durchführung komplexerer Ben -idlungen eines Partikelstoffes durch Kontakt der Fiuic'^ierungsgase mit dem Stoff oder durch den Kontakt der Teilchen mit anderen Stoffen bestimmt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   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 (11 bis 17) zur Zufuhr des Fluidisierungsmittels mit der Basis des entsprechenden Hohlraumes (1 bis 7) durch ein Rohrstück (21 bis 27) in Form eines Syphons verbunden ist