DE2722785A1 - Verfahren und vorrichtung zum beliefern einer aufbereitungszone mit bestimmten teilchen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum beliefern einer aufbereitungszone mit bestimmten teilchen

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DE2722785A1
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DE19772722785
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David Lyon
Gerald Moss
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
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Exxon Research and Engineering Co
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

DR. BERG DIPL-ING. ST\PF DIPL-ING. SCHWABE DR. üR. SANOMaIR
PATENTANWÄLTE Postfach 860245, 8000 München 86
Anwaltsakte 28 151»
20. Mai 1977
Exxon Research and Engineering Company Linden, New Jersey / U.S.A.
"Verfahren und Vorrichtung zum Beliefern einer Aufbereitungszone mit bestimmten Teilchen."
- Ansprüche -
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(089) 98 82 72 I Mauerkirchersu 45 8U00 München 80 Banken:
9882 73 Telegramme Bj.cnsche Vereinstunk München 4531(JO
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98 33 10 TELEX: 05245M) BERU ti Postscheck München 65343-808
Die Erfindung bezieht sich auf den Betrieb von Aufbereitungszonen, wie Zonen, welche Fließbettsysteme aufweisen, und insbesondere, wenngleich nicht ausschließlich, auf das Einbringen von Teilchen in eine Aufbereitungszone, wie eine Zone mit einem Fließbett.
Fließbettsysteme werden breit verwendet. Im Verlauf ihres Betriebs » aus dem Fließbett oder den Fließbetten der Systeme Teilchen herausgeführt, die ein Gemisch von Materialien umfassen, von denen einige Materialien in dem Fließbet wieder verwendet oder aufbereitet werden können und andere Materialien von geringem weiteren Nutzen oder geringer Aufbereitungsfähigkeit in dem Fließbett sind und mit Vorteil aus dem Strömungsmittel des Fließbettsystems abgeschieden oder zurückgewonnen werden. Für einige Fließbettverfahren ist es vorteilhaft, aus einem Materialgemisch mit Teilchen unterschiedlicher Nutzbarkeit oder Aufbereitungsfähigkeit in den Fließbetten solche Materialien, welche es wert sind, in das Fließbett eingeführt zu werden, von anderen Materialien zu trennen, welche nicht gleicherweise zum Einführen in das Fließbett nützlich sind. Solch ein Materialgemisch kann in dem Fließbettsystem erzeugt oder gebildet sein, braucht es aber nicht.
In vielen Fällen haben die unterschiedlichen Materialien unterschiedliche Größen, Gewichte, spezifische Gewichte und/oder
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andere unterschiedliche Fluidisiereigenschaften und diese unterschiedlichen Eigenschaften werden durch die Erfindung ausgenutzt.
Die Erfindung schafft einerseits ein Verfahren zum Beliefern einer Aufbereitungszone mit Teilchen, deren Größen, Gewichte und Dichte in einem Bereich liegen, der aufgrund ihrer Fluidisiereigenschaften ausgewählt ist. Erfindungsgemäß wird ein Gemisch aus teilchenförmigen festen Materialien unterschiedlicher Teilchengröße und Teilchendichte durch einen nach oben hindurchtretenden Fluidisierstrom in einem Behälter fluidisiert, welcher oberhalb seines Bodens eine Überlaufkante oder eine Oberlauföffnung hat. Die Fluidisierung erfolgt unter solchen Fluidisierbedingungen hinsichtlich der Oberflächengeschwindigkeit des Fluidisiermediums, daß Teilchem mit einer Fluidisiergeschwindigkeit in dem Medium, die größer als eine ausgewählte Oberflächengeschwindigkeit ist, in dem Behälter nach unten sinken und daß Teilchen mit einer geringeren Fluidisiergeschwindigkeit dazu gebracht werden, daß sie aus dem Behälter herausgeführt werden, indem sie über den Oberlauf oder durch die öffnung fließen. Die aus dem Behälter herausgeführten Teilchen werden aufgefangen und die aufgefangenen Teilchen werden in ein Fördermedium eingeführt, welches mitsamt den mitgeführten Teilchen in eine Trenneinrichtung zirkuliert wird, in welcher Teilchen mit einer Größe, die nicht wesentlich kleiner als eine ausgewählte Größe ist, aus dem Förderstrom
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abgetrennt werden. Die derart abgetrennten Teilchen werden in ein Einblasmedium eingeführt und von diesem mitgeführt, welches die mitgeführten Teilchen in die Aufbereitungszone einbläst.
Die Aufbereitungszone kann ein Bett aus fluidisierten festen Körpern umfassen und die in dem Einblasmedium mitgeführten Teilchen können in dieses Fließbett eingeführt werden. Das Gemisch aus teilchenförmigen festen Körpern kann erhalten werden durch Abtrennung aus einem Trägermedium für feste Körper aus dem Fließbett.
Das Fördermedium und die mitgeführten Teilchen mit einer Größe, einem Gewicht und/oder einer Dichte, die geringer sind als die ausgewählte Größe, werden vorzugsweise in eine zweite Trenneinrichtung zirkuliert, in welcher Teilchen mit einer Größe, einem Gewicht und/oder einer Dichte, die geringer ist als die von Teilchen, welche in der zuerst genannten Trenneinrichtung abgetrennt wurden, abgeschieden werden, so daß ein Fördermedium erzeugt wird, welches im wesentlichen frei von Teilchen ist. Die in der zweiten Trenneinrichtung abgeschiedenen Teilchen können zum Beseitigen oder für eine andere Verwendung zurückgewonnen und ausgeschieden werden.
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Wenigstens ein Teil des von Teilchen im wesentlichen freien Fördermediums kann in die Umgebung ausgeblasen werden. Zusätzlich oder alternativ kann wenigstens ein Teil des von Teilchen im wesentlichen freien Fördermediums zur Verwendung als Fördermedium für zurückgewonnene Teilchen rezirkuliert werden. Zu diesem Zweck kann jede geeignete Rezirkulationseinrichtung angewendet werden.
Die Teilchen, welche in dem Behälter absinken, werden vorzugsweise aus einem Bodenbereich des Behälters zurückgewonnen, und es können Teilchen in das Gemisch aus teilchenförmigen festen Körpern im wesentlichen kontinuierlich eingeführt werden.
Die Erfindung wird vorzugsweise für einen kontinuierlichen Betrieb angewendet, wobei in den Behälter im wesentlichen kontinuierlich Teilchen eingeführt werden.
Andererseits schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Beliefern einer Aufbereitungszone mit Teilchen, die - bestimmt durch ihre Fluidisiereigenschaften - nach Größe, Gewicht und Dichte in einem ausgewählten Bereich liegen. Die Vorrichtung umfaßt einen Behälter zur Aufnahme eines Gemisches aus teilchenförmigen festen Materialien unterschiedlicher Teilchengröße und Teilchendichte. Der Behälter hat einen Auslaß
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oberhalb seines Bodenniveaus. Es ist eine Einrichtung vorgesehen zum Hindurchführen eines Fluidisiergases in den Behälter, um Teilchen in dem Behälter bei ausgewählter Fluidisiergeschwindigkeit zu fluidisieren. Für Teilchen, welche aus dem Auslaß heraustreten, ist eine Kammer vorgesehen, welche in Verbindung steht mit einer Förderleitung für eine verdünnte Phase. Durch eine entsprechende Einrichtung wird in das eine Ende der Förderleitung ein Förderströmungsmedium eingeführt, damit in diesem Teilchen aus der Kammer abgefördert werden. An dem anderen Ende der Förderleitung ist eine Trenneinrichtung angeordnet, in welcher aus dem Fördermedium darin mitgeführte Teilchen abgetrennt werden können, die eine Größen-/Dichten-Kombination haben, die nicht wesentlich kleiner als eine ausgewählte Größen-/Dichten-Kombination ist. Die Trenneinrichtung ist an dem einen Ende einer Einblasleitung angeordnet. Ober eine entsprechende Einrichtung zum Einbringen eines strömenden Blasmediums in die Blasleitung werden in der Trenneinrichtung abgeschiedene Teilchen in die Blasleitung eingeführt und zu deren anderem Ende an eine Stelle transportiert, die ein Teil der Aufbereitungszone ist.
Die Aufbereitungszone kann einen Raum oder ein Volumen zur Aufnahme eines Bettes aus fluidisierbaren festen Körpern bilden.
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Der Behälter kann so angeordnet und angeschlossen sein, daß er ein Gemisch aus teilchenförmigen festen Körpern erhält, die aus dem Bett aus fluidisierbaren festen Körpern abgetrennt sind.
Dies kann durch eine Trenneinrichtung bewerkstelligt werden, die so angeschlossen ist, daß sie ein strömendes Trägermedium für feste Körper aus dem Fließbettraum erhält und daraus teilchenförmige festeKörper abscheidet, wobei eine Fördereinrichtung derart angeschlossen ist, daß sie abgetrennte feste Teilchen in den Behälter in Höhe eines Niveaus zwischen dessen Boden und dem Auslaß einführt.
Vorzugsweise sind weitere Trenneinrichtungen vorgesehen, die so angeschlossen sind, daß sie den Förderstrom und jedwede darin mitgeführtenTeilchen aufnehmen, deren Größe und Gewicht oder Dichte kleiner sind als die ausgewählte Größe, das ausgewählte Gewicht oder die ausgewählte Dichte, und welche aus dem Förderstrom wenigstens den größeren Teil der mitgeführten Teilchen abtrennt.
Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Leitungsanordnung und eine Zirkuliereinrichtung für Strömungsmittel zu dessen Zurückführen als Fördermedium in die Förderleitung auf.
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Der Behälter kann mit einer normalerweise geschlossenen öffnung an oder nahe an seinem Boden ausgestattet sein, welche geöffnet werden kann, um aus dem Behälter Teilchen mit verhältnismäßig großen Abmessungen, großem Gewicht oder großer Dichte zurückzugewinnen oder zu beseitigen, welche andernfalls sich in dem Behälter zusammenballen könnten.
Außerdem schafft die Erfindung eine Kombination eines Fließbettsystemes und einer Vorrichtung, wie sie in den vorangehenden Absätzen beschrieben ist. Diese Vorrichtung ist so angeschlossen, daß sie mit festen Körpern beladenes Strömungsmittel erhält, welches aus dem Fließbettsystem austritt, und feste Körper mit einer Größe, einem Gewicht und/oder einer Dichte, die nicht wesentlich kleiner als die ausgewählte Größe, das ausgewählte Gewicht und/oder die ausgewählte Dichte sind, zurück in das System einbringt.
In einer Ausführungsform ist der Behälter so angeschlossen, daß er feste Körper erhält, die aus einem Fließbett in der Kammer herausgeführt wurden. Das Fließbett kann derart sein, daß in ihm ein Brennstoff vollständig oder teilweise verbrennt. Das Fließbettmaterial kann inert (z.B. Sand, Asche
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und dergl.) oder chemisch aktiv sein (beispielsweise ein Metalloxid enthalten, welches mittels des Brennstoffes zum Metall reduziert wird und/oder verwendet wird, Brennstoffkomponenten zu fixieren, wie Schwefel, Vanadium und/oder Natrium, die in den teilweise oder vollständig verbrannten Gasprodukten unerwünscht sein können). Der Brennstoff kann gasförmig, flüssig, fest oder ein Gemisch davon sein.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand nicht beschränkender Beispiele beschrieben und sind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher Fig. 1 schematisch einen Teil einer Fließbettanlage zur Kohlevergasung, und Fig. 2 eine Alternativkonstruktion einiger der Teile zeigen, die in Fig. 1 dargestellt sind.
Gemäß Fig. 1 wird zerkleinerte Kohle entweder allein oder in einem flüssigen Brei mit hochwertigem Kohlenwasserstofföl mittels eines Schneckenförderers 10 (oder einer anderen geeigneten Fördervorrichtung) in ein Bett 11 eingebracht, welches Teilchen aus Calziumoxid (beispielsweise entkohlten Kalkstein oder Dolomit) und Asche enthält, die in Luft fluidisiert sind, welche nach oben durch das Bett aus einem Luftzuführkanal 12, einem Sammelraum 13 und einem Verteiler 14 hindurchgeführt wird. Die Luft wird bei einer Rate zugeführt, welche für etwa 20% des stöchiome-
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trischen Sauerstoff Äquivalentsdes Brennstoffs sorgt, wodurch der Brennstoff in ein heißes Brenngas mit einer Betttemperatur von 800 bis 9700C, beispielsweise 8700C, umgewandelt wird. Schwefel aus dem Brennstoff reagiert mit dem Kalziumoxid aus dem Bett unter Bildung von Kalziumsulfid, und das oben aus dem Bett austretende Brenngas ist relativ frei von Schwefel, enthält jedoch (unter anderem) Pechharze und andere schwere Abspaltungsprodukte und mitgeführte feste Körper, welche Kalziumoxid und Kalziumsulfid enthaltende Teilchen, Asche und feste Brennstoffrückstände umfassen. Es ist erwünscht, die mitgeführten festen Körper aus dem Brenngas so weit wie möglich zu beseitigen und zu diesem Zweck wird das Brenngas durch ein (nicht gezeigtes) Zyklonsystem geführt. In dem Zyklonsystem wird im wesentlichen das gesamte Feststoffmaterial in konventioneller Weise entfernt. Ein Teil der so aus dem resultierend im wesentlichen von festen Körpern freien Brenngas abgetrennten festen Körpern enthalten verwertbare Brennstoffe wie auch Kalziumoxid enthaltende Materialien und es ist erwünscht, beide diese Komponenten in das Bett 11 zurückzuführen, um sie im Interesse des Betriebswirkungsgrades weiterzuverarbeiten. Damit dies bewerkstelligt wird, erstreckt sich von dem Zyklonsystem ein Tauchschacht 21 nach unten, der unterhalb des oberen Endes eines Behälters 22 endet und letzteren mit abgeschiedenen festen Körpern aus dem Zyklonsystem füllt und
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kontinuierlich ergänzt.
Die Seitenwände des Behälters 22 unterhalb des Tauchschachtes 21 sind geneigt, so daß wenigstens der untere Teil der Seitenwände des Behälters sich nicht unmittelbar unter dem offenen Ende des Tauchschachtes 21 befindet. Ein inertes Fluidisiergas, wie ein Rauchgas, welches durch Verbrennung des heißen, in dem Bett 11 erzeugten Brenngases erhalten wird, wird in den Behälter 22 aus Düsen oder öffnungen 23 in dem unteren Teil der Seitenwände an Stellen eingeführt, welche nicht unmittelbar unter dem Ende des Tauchschachtes liegen, so daß das Fluidisiergas ein schwaches Fluidisieren der festen Körper in dem Behälter 22 verursacht. Durch dieses milde Fluidisieren wird eine Entmischung der festen Körper nach
*) ihrer Dichte, Größe und Fluidisiergeschwindigkeit erreicht.
Da das Fluidisiergas an Stellen eingeblasen wird, welche nicht unter dem offenen Ende des Tauchschachtes 21 liegen, und da ein seitliches Zumischen von Gas für Fließbetten von verhältnismäßig geringer Wirkung ist, besteht eine verhältnismäßig geringe Neigung für das Fluidisiergas, in den Tauchschacht 21 einzutreten: Die Sinkbewegung der Teilchen durch den Tauchschacht 21 ist daher im wesentlichen nicht beeinträchtigt, wobei der obere Teil der Teilchen in dem Tauchschacht 21 oberhalb des Füllniveaus *) (Fluidisierfähigkeit)
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der Teilchen in dem Behälter 22 ebenfalls dazu beiträgt, ein Aufströmen von Fluidisiergas in dem Tauchschacht 21 in das Zyklonsystem zu verhindern. Die dichtesten und größten festen Körper (beispielsweise feste Kohlenstoffstücke, die durch Karbonisierung von Teermaterialien und zusammengeschmolzener Asche erzeugt sind) sinken in dem Behälter 22 ab und können periodisch aus diesem durch periodisches öffnen des normalerweise geschlossenen Absperrorgans 28 entfernt werden. Leichtere und kleinere Teilchen, wie Feinkohle und Feinkoks, Asche und Kalk enthaltende Teilchen, fließen über die Oberkante 29 des Behälters 2 (hierdurch wirkt die Oberkante 29 als Oberlaufkante) und werden in einer den Behälter umgebenden Kammer 30 aufgenommen, die am oberen Ende geschlossen und an ihrem trichterförmigen Boden zu einer Förderleitung 31 hin offen ist. Die Förderleitung 31 verläuft vorzugsweise schräg nach oben zum Bett 11 hin und ein Umlaufgebläse 27 drückt über eine Strahldüse 24 einen Strahl aus Inertgas (z.B. kaltes Rauchgas) in das untere Ende der Leitung 31 benachbart der Bodenöffnung der Kammer 30, so daß feste Teilchen von dem Gas mitgerissen und aufwärts durch die Leitung in ein Zyklon 25 gefördert werden. Das Zyklon 25 ist so gestaltet, daß es aus dem Förderluftstrom im wesentlichen nur solche mitgeführte Teilchen abscheidet, welche verhältnismäßig grobe Abmessungen haben (beispielsweise wenigstens 300 Mikron).
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Diese groben Teilchen enthalten einen großen Teil des festen Brennmaterials und kalkenthaltenden Materials, welche in dem Bett 11 wieder verwendet werden können. Die abgeschiedenen groben Teilchen werden in das Bett 11 über die Leitung 32 mittels eines Einblasgasstromes (z.B. Rauchgas) eingeblasen, welcher aus einer Zuführleitung 33 durch den die festen Teilchen aufnehmenden Teil des Zyklons 25 hindurchgeführt ist.
Der Fördergasstrom tritt aus dem Zyklon 25 über die Leitung 34 aus und in einen zweiten Zyklonabscheider 26 ein, welcher so ausgewählt ist, daß er soviel wie möglich der verbliebenen feinen Feststoffe abscheidet, die in einem Behältnis 3 5 für eine weitere Verwendung oder für ihre Beseitigung aufgenommen werden. Die feinen Feststoffe enthalten hauptsächlich Asche und Kalk, welche - falls sie nicht aus dem so weit beschriebenen Systems entfernt werden - in diesem sich ansammeln und gegebenenfalls die Wirksamkeit des Hauptzyklonsystems beeinträchtigen, welches Brenngas aus dem Bett 11 erhält. Außerdem können sich solche Feinteilchen an den Wänden der Leitungen absetzen, die Brenngas führen, so daß der Strömungsquerschnitt der Leitungen verkleinert wird.
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Das Fördergas tritt aus dem Zyklon 26 über die Leitung aus und ist verhältnismäßig frei von feinen Feststoffen. Es kann in die Atmosphäre abgelassen werden, wird jedoch vorzugsweise zu dem Umlaufgebläse 27 zurückgeführt, damit es wieder verwendet werden kann, nachdem es in dem Wärmetauscher 38 auf eine Temperatur abgekühlt ist, die hinreichend niedrig ist, eine Beschädigung des Gebläses 27 zu vermeiden.
Das erfindungsgemäße System reduziert die Staubbeladung des mit heißem Gas arbeitenden Hauptzyklons und der diesem zugeordneten Kanäle, während es einen Weg bietet, nützliche feste Materialien, die aus dem Bett herausgeschwemmt wurden, an jede geeignete Stelle des Bettes 11 in dieses zurückzuführen, ohne daß bedeutsame Mengen von Asche mitzurückgeführt werden, welche in dem beschriebenen System dazu neigt, Kalk zu verdünnen und mit diesem zu reagieren, wodurch seine Fähigkeit zur Fixierung von Schwefel verringert würde.
Da außerdem der Tauchschacht 29 kontinuierlich entleert wird, wird die Beladung des Haupt-Heißgaszyklons verringert und dessen Wirksamkeit kann auf einem angehobenen Niveau gehalten und seine Größe im Vergleich zu einem System verringert werden, welches nicht erfindungsgemäß ausgebildet
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ist. Es wird darauf hingewiesen, daß der Betrieb des erfindungsgemäßen Systems keine Ventile (mit Ausnahme der Ventile zum periodischen Abführen von festen Teilen aus dem Behälter 22 (Absperrorgan 28) und dem Behältnis 35) erfordert.
Ein weiterer Vorteil, der sich aus der Erfindung ergibt, besteht darin, daß der Tauchschacht 21 tatsächlich jede geeignete vertikale Länge haben kann und daß das Zyklonsystem, welches über den Tauchschacht entleert wird, somit auf verhältnismäßig niedrigen Höhen angeordnet sein kann, ohne daß die Wirksamkeit des Zyklonsystems verringert wird. Früher bildete das Gewicht des Füllungskopfes der festen Körper eine Dichtung zum Aufrechterhalten des reduzierten Innendrucks in dem Zyklon bzw. den Zyklonen des Zyklonsystems und die zum Herbringen einer ausreichenden Abdichtung erforderliche Höhe von Sinkschächten erforderte, daß das Zyklon oder die Zyklone in manchmal unbequem großen Höhen angeordnet werden mußte(n) Mit Hilfe der Erfindung kann ein verhältnismäßig kurzer Tauchschacht 21 angewendet werden, da der Druck im Tauchschacht am Behälter 22 durch weitere Druckinkremente ergänzt wird, die an der öffnung 23, der Düse 24 und dem Ausströmende der Leitung 33 im Zyklon 25 hinzugefügt werden. Das geschlossene, feste Körper zirkulierende System
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steht auf diese Weise unter einem ausreichenden Druck, um das Zyklonsystem abzudichten, so daß letzteres in praktisch jeder Höhe angeordnet sein kann, welches zur Zufuhr des das Zyklonsystem verlassenden heißen Brenngases in (beispielsweise) einen Brenner passend ist. Dies kann zu einem weiteren Vorteil führen, weil dadurch der Abstand zwischen dem Zyklonsystem und dem Brenner verkleinert werden kann, wodurch die Länge an verhältnismäßig aufwendiger, mit feuerfester Beschichtung ausgestatteter Leitung kleiner wird, die zum Fördern des heißen Brenngases aus dem Zyklonsystem zu dem Brenner vorhanden sein muß.
In der alternativen Konstruktion aus Fig. 2 endet der Tauchschacht 21 in einem Behälter 22, der die Form eines Hohlzylinders mit vertikalen zylindrischen Wänden hat, die am oberen Ende mit einer Oberlaufkante 29 enden. Der Behälter 22 und der Tauchschacht 21 können im wesentlichen koaxial angeordnet sein. Die Kammer 30 ist im oberen Teil, wo sie den Behälter 22 umgibt und nach oben hin verschließt, zylindrisch, verläuft jedoch nach unten zur Förderleitung 31 hin mit Winkeln geneigt, die so ausgewählt sind, daß sie das leichte Abwärtsfließen der festen Körper begünstigen, die über den überlauf 29 übertreten.
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Fluidisiergas wird in den Behälter 22 aus Düsen oder öffnungen 23 so eingeführt, daß die festen Körper in dem Behälter 22 derart fluidisiert werden, daß schwere und/oder große und/oder dichte Teilchen zum Boden sinken, von wo aus sie über ein Ablaßventil 28 abgeführt werden können. Der Kopf der Feststoffsäule in dem Tauchschacht 21 oberhalb der Höhe der Teilchen in dem Behälter 22 sorgt in dem Tauchschacht 21 für einen Druck, der den Druck in dem Behälter 22 übersteigt, so daß die Feststoffe in dem Tauchschacht 21 diesen im wesentlichen abdichten und im wesentlichen den Durchtritt von Fluidisiergas nach oben aus dem Behälter 22 in das Zyklonsystem über den Tauchschacht 21 verhindern.
Die Wirksamkeit der Teilchen in dem Bett 11 zur Fixierung von Schwefel wird aufrechterhalten durch kontinuierliches Oberführen von CaS enthaltenden Teilchen aus einem Bereich des Bettes 11 in einen Bereich eines Regenerators (nicht gezeigt), in welchem die Teilchen in einem Aufwärtsluftstrom bei Temperaturen von 800 bis 12500C fluidisiert werden, wobei die folgenden (empirischen) Reaktionen stattfinden:
2CaS + 3O2 —> 2CaO η (D
CaS + 2O2 —» CaSO4 (2)
3CaSO4 + CaS ψ 4CaO H (3)
I- 2SO2
h 4SO2
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Unter der Voraussetzung, daß die Reaktionsbedingungen geeignet gesteuert sind, sind die Reaktionshauptprodukte SO2 und CaO. Das Schwefeldioxid wird aus dem Regenerator abgeführt und die regenerierten CaO enthaltenden Teilchen werden aus einem zweiten Bereich des Regenerators zu einem zweiten Bereich des Bettes 11 überführt.
Wenngleich die Erfindung speziell unter Bezug auf die Vergasung (teilweise Verbrennung) von Brennstoff beschrieben wurde, kann sie entsprechend angewendet werden, wenn in dem Bett 11 ein Brennstoff vollständig verbrannt wird. Der Brennstoffschwefel wird dann als CaSO. durch Reaktion mit dem Kalk fixiert, so daß auf diese Weise von Schwefel im wesentlichen freies Rauchgas erhalten wird, und das CaSO. wird zurück in CaO in einem Regenerator durch Fluidisierung in einer nicht homogenen Atmosphäre überführt, welche vorzugsweise im Ergebnis reduziert, jedoch in einem Teil des Regenerationsbettes oxidiert. Einzelheiten des Vergasungsund Verbrennungsprozesses im Fließbett, der oben angesprochen ist, können in den GB-PS'en 1 183 937 und 1 336 563 gefunden werden.
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Claims (11)

Ansprüche
1. Verfahren zum Beliefern einer Aufbereitungszone mit Teilchen, die nach Größe, Gewicht und Dichte in Abhängigkeit ihrer Fluidisiereigenschaften in einem ausgewählten Bereich liegen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus festen Teilchenmaterialien unterschiedlicher Teilchengröße und Teilchendichte durch ein nach oben hindurchströmendes Fluidisiermedium in einem Behälter, der oberhalb seines Bodens einen Überlauf aufweist, unter solchen Fluidisierbedingungen der Oberflächengeschwindigkeit des Fluidisiermediums fluidisiert werden, daß Teilchen mit einer Fluidisiergeschwindigkeit in dem Medium, die größer als eine ausgewählte Oberflächengeschwindigkeit ist, nach unten in den Behälter absinken und Teilchen mit einer geringeren Fluidisiergeschwindigkeit aus dem Behälter heraus über den überlauf abfließen, daß die aus dem Behälter abgeflossenen Teilchen aufgefangen und die aufgefangenen Teilchen in ein Fördermedium eingeführt und das Fördermedium und die eingeführten Teilchen in eine Trenneinrichtung zirkuliert werden, in welcher Teilchen mit einer eine bestimmte Größe nicht wesentlich unterschreitenden Größe von dem Fördermedium abgetrennt werden, und daß die so abgetrennten
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ORK5IMAI,
Teilchen in einen Blasstrom eingebracht werden, durch welchen die eingebrachten Teilchen in die Aufbereitungszone eingeblasen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungszone ein Bett fluidisierter fester Körper enthält und daß die in dem Blasstrom mitgeführten Teilchen in das Bett eingeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus festen Teilchenmaterialien erhalten wird durch Trennung aus einem feste Körper tragenden Strom aus dem Fließbett.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermedium und darin mitgeführte Teilchen mit einer Größe und Dichte, welche die ausgewählte Größe und Dichte wesentlich unterschreiten, in eine zweite Trenneinrichtung umgewälzt werden, und daß in dieser Trenneinrichtung Teilchen mit einer Größe, die kleiner als die der Teilchen, die in der ersten Trenneinrichtung abgetrennt werden, abgeschieden werden, so daß dadurch ein Förderstrom erzeugt wird, welcher von Teilchen im wesentlichen frei ist.
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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des von Teilchen im wesentlichen freien FörderStroms zum Mitführen weiterer Mengen von aufgefangenen Teilchen rezirkuliert wird.
6. Vorrichtung zum Beliefern einer Aufbereitungszone mit Teilchen, die nach Größe, Gewicht und Dichte in einem ausgewählten, durch ihre Fluidisiereigenschaften bestimmten Bereich liegen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter zur Aufnahme eines Gemischs aus festen Teilchenmaterialien unterschiedlicher Teilchengröße und Teilchendichte einen Auslaß oberhalb seines Bodenniveaus aufweist, daß eine Einrichtung zum Einführen eines Fluidisiergases in den Behälter zum Fluidisieren von Teilchen in dem Behälter bei einer vorbestimmten Fluidisiergeschwindigkeit, eine Kammer zur Aufnahme von aus dem Auslaß heraustretenden Teilchen, die mit einer eine verdünnte Phase fördernden Förderleitung in Verbindung steht, eine Einrichtung zum Zuführen eines Fördermediums in ein Ende der Förderleitung zum Mitführen von Teilchen aus der Kammer, eine Trenneinrichtung an dem anderen Ende der Förderleitung zum Trennen von mitgeführten Teilchen aus dem Förderstrom, die eine Größen-/Dichten-Kombination haben, welche eine ausgewählte Größen-/Dichten-Kombination im wesentlichen nicht unterschreitet, eine Einblasleitung mit einer Ab-
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t,
trenneinrichtung an dem einen Ende und eine Blaseinrichtung vorgesehen sind, durch welche ein Blasstrom in die Blasleitung zur Mitführung von in der Trenneinrichtung abgetrennten Teilchen und zum Transportieren der mitgeführten Teilchen zu dem Ende der Blasleitung an eine Stelle der Aufbereitungszone einbringbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungszone einen Fließbettraum für fluidisierbare feste Körper bildet und daß der Behälter derart angeordnet ist, daß er ein Gemisch teilchenförmiger fester Körper erhält, die aus dem Trägerstrom für die festen Körper aus dem Fließbett abgetrennt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trenneinrichtung angeschlossen ist, die feste Körper tragendes Strömungsmedium aus dem Fließbett erhält und durch welche teilchenförmige feste Körper aus dem Strömungsmedium abtrennbar sind, und daß eine Leitung angeschlossen ist zum Ableiten von abgetrennten teilchenförmigen festen Körpern aus der Trenneinrichtung in den Behälter an eine Stelle, die im Niveau zwischen dem Boden und dem Auslaß liegt.
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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Trenneinrichtung angeschlossen ist zur Aufnahme von Fördermedium und darin mitgeführten Teilchen einer Größe und eines Gewichtes, die kleiner als eine vorbestimmte Größe und ein vorbestimmtes Gewicht sind, und zum Abtrennen wenigstens eines Großteils der mitgeführten Teilchen aus dem Förderstrom.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zirkuliereinrichtung zum Rezirkulieren wenigstens eines Teils des Fördermediums in die Förderleitung vorgesehen ist.
11. Kombination eines Fließbettsystems und einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so angeschlossen ist, daß sie ein mit festen Körpern beladenes Strömungsmedium erhält, welches aus dem Fließbettsystem austritt, und feste Körper mit einer Größe und/oder einem Gewicht, die nicht wesentlich kleiner als eine ausgewählte Größe und/oder ein ausgewähltes Gewicht sind, in das Fließbett des Systems zurück einbringt.
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