EA010274B1 - Способ и установка для термической обработки твёрдых материалов, содержащих оксид железа, с использованием реактора с псевдоожиженным слоем - Google Patents
Способ и установка для термической обработки твёрдых материалов, содержащих оксид железа, с использованием реактора с псевдоожиженным слоем Download PDFInfo
- Publication number
- EA010274B1 EA010274B1 EA200501031A EA200501031A EA010274B1 EA 010274 B1 EA010274 B1 EA 010274B1 EA 200501031 A EA200501031 A EA 200501031A EA 200501031 A EA200501031 A EA 200501031A EA 010274 B1 EA010274 B1 EA 010274B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- reactor
- gas
- fluidized bed
- solid materials
- annular fluidized
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 35
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 184
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 72
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 47
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 26
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 11
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 10
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 9
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 8
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 6
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001710 laterite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011504 laterite Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1845—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised
- B01J8/1863—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised followed by a downward movement outside the reactor and subsequently re-entering it
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/26—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
- B01J8/28—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations the one above the other
- B01J8/30—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations the one above the other the edge of a lower bed projecting beyond the edge of the superjacent bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/44—Fluidisation grids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
- C22B1/10—Roasting processes in fluidised form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
- C22B5/14—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases fluidised material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
- F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
- B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
- B01J2208/00044—Temperature measurement
- B01J2208/00061—Temperature measurement of the reactants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
- F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B15/08—Arrangements of devices for charging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
- F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B15/10—Arrangements of air or gas supply devices
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к способу и установке для термической обработки твердых материалов, содержащих оксид железа, в котором (и на которой) мелкозернистые твердые материалы нагреваются до температуры от 700 до 1150°С в реакторе с псевдоожиженным слоем (8). С целью улучшения использования энергии предлагается вводить первый газ или газовую смесь снизу через по меньшей мере одну газоподводящую трубу (9) в область смесительного пространства (15) реактора (8), причем газоподводящая труба (9), по крайней мере, частично окружена стационарным кольцевым псевдоожиженным слоем (12), который псевдоожижается подаваемым псевдоожижающим газом. Объемные скорости первого газа или газовой смеси и псевдоожижающего газа для кольцевого псевдоожиженного слоя регулируют таким образом, чтобы число Фруда для частиц в газоподводящей трубе (9) было в пределах от 1 до 100, в кольцевом псевдоожиженном слое (12) от 0,02 до 2 и в смесительном пространстве (15) от 0,3 до 30.
Description
Настоящее изобретение относится к способу термической обработки твердых материалов, содержащих оксид железа, в котором мелкозернистые твердые материалы нагреваются до температуры от 700 до 1150°С в реакторе с псевдоожиженным слоем, и к соответствующей установке.
Уровень техники
Такие способы и установки используются, в частности, при плавке руд, например при производстве железа из железных руд, ферроникелевых сплавов из железоникелевых руд и т.п. Перед такой термической обработкой руды восстанавливают в последующей стадии процесса. В то время как предварительный нагрев руд, содержащих оксиды железа, ранее в основном проводили в барабанных печах, в последние несколько лет для этой цели используют также реакторы с псевдоожиженным слоем.
Из ЕР 0222452 В1 известен способ восстановления оксидов металлов для получения оксидов металлов в более низких состояниях окисления с помощью углеродистых восстанавливающих агентов, в котором исходные твердые материалы, содержащие оксиды металлы в более высоких состояниях окисления, подвергают обжигу с помощью горячих газов при 800-1100°С в первом реакторе, в котором твердые материалы суспендируются горячими газами. Обожженные таким образом твердые материалы затем восстанавливаются с образованием оксидов металлов в более низких состояниях окисления во втором реакторе со стационарным псевдоожиженным слоем путем добавления углеродистых восстанавливающих агентов и кислородсодержащих газов при температуре от 800 до 1100°С. Обжиг может проводиться в псевдоожиженном слое, который образуется либо как стационарный, либо, преимущественно, как циркулирующий. Однако использование энергии на стадии обжига, которое осуществляется с использованием стационарного псевдоожиженного слоя, нуждается в улучшении. Это связано с тем фактом, что массо- и теплопередача являются довольно умеренными из-за относительно низкой степени псевдоожижения и, следовательно, трудности регулирования внутреннего сгорания. Кроме того, предварительный нагрев твердых материалов трудно осуществлять с суспензионным теплообменником, так как запыленные газы плохо приемлемы для псевдоожижающих сопел стационарного псевдоожиженного слоя. С другой стороны, благодаря их более высокой степени псевдоожижения циркулирующие псевдоожиженные слои обладают лучшими условиями для массо- и теплопередачи и допускают использование суспензионного теплообменника, но имеют ограничения в отношении времени удерживания твердых материалов из-за более высокой степени псевдоожижения.
Краткое описание изобретения
Таким образом, целью настоящего изобретения является улучшение условий массо- и теплопередачи в процессе термической обработки твердых материалов, содержащих оксид железа.
Согласно изобретению, эта цель достигается названным выше способом, в котором первый газ или газовую смесь вводят снизу через по меньшей мере одну расположенную преимущественно по центру газоподводящую трубу (центральную трубу) в область смесительного пространства реактора, причем центральная труба по крайней мере частично окружена стационарным кольцевым псевдоожиженным слоем, который псевдоожижается подаваемым псевдоожижающим газом, а объемные скорости первого газа или газовой смеси, так же как и псевдоожижающего газа для кольцевого псевдоожиженного слоя регулируют таким образом, чтобы число Фруда для частиц в центральной трубе было в пределах от 1 до 100, в кольцевом псевдоожиженном слое от 0,02 до 2 и в смесительном пространстве от 0,3 до 30.
Присущие способу изобретения преимущества стационарного псевдоожиженного слоя, такие как достаточно большое время удерживания твердых материалов, и преимущества циркулирующего псевдоожиженного слоя, такие как хорошая массо- и теплопередача, могут быть неожиданным образом объединены в процессе термической обработки при одновременном устранении недостатков обеих систем. При прохождении через верхнюю зону центральной трубы первый газ или газовая смесь увлекает твердые материалы из кольцевого стационарного псевдоожиженного слоя в смесительное пространство, в результате чего из-за высоких скоростей скольжения между твердыми материалами и первым газом образуется интенсивно перемешиваемая суспензия и между двумя фазами возникает оптимальный теплоперенос. Регулируя соответствующим образом высоту слоя в кольцевом псевдоожиженном слое, а также объемные скорости первого газа или газовой смеси и псевдоожижающего газа, можно в широких пределах варьировать содержание твердых материалов в суспензии над зоной отверстия центральной трубы, благодаря чему падение давления первого газа между зоной отверстия центральной трубы и верхним выходом смесительного пространства может составлять от 1 до 100 мбар. В случае высокого содержания твердых материалов в суспензии в смесительном пространстве большая часть твердых материалов будет осаждаться из суспензии и возвращаться в кольцевой псевдоожиженный слой. Такую рециркуляцию называют внутренней рециркуляцией твердых материалов, причем поток твердых материалов, циркулирующих в этой внутренней рециркуляции обычно значительно превышает количество твердых материалов, подаваемых в реактор извне. Количество (меньшее) невыпавших твердых материалов выводится из смесительного пространства вместе с первым газом или газовой смесью. Время удерживания твердых материалов в реакторе может варьироваться в широких пределах путем подборки высоты и площади поперечного сечения кольцевого псевдоожиженного слоя и быть адаптированным для желаемой термической обработки. Благодаря высокому содержанию твердых материалов, с одной стороны, и хорошей мас
- 1 010274 со- и теплопередаче, с другой стороны, создаются прекрасные условия для практически полного сгорания вводимого в реактор топлива над зоной отверстия центральной трубы. Здесь, например, может осуществляться практически полное сгорание природного газа при температуре близкой к температуре воспламенения и/или при небольшом избытке кислорода и без появления локальных температурных пиков. Твердые материалы, увлекаемые из реактора газовым потоком, полностью или, по крайней мере, частично рециркулируют в реактор, причем рециркуляцию целесообразно направлять в стационарный псевдоожиженный слой. Рециркулирующий таким образом поток твердых материалов в кольцевой псевдоожиженный слой обычно имеет тот же порядок величины, что и поток твердых материалов, вводимых в реактор извне. Наряду с прекрасным использованием энергии еще одно преимущество способа согласно изобретению состоит в возможности быстрого, легкого и надежного изменения переноса энергии и массопередачи в соответствии с предъявляемыми требованиями путем изменения объемных скоростей первого газа или газовой смеси и псевдоожижающего газа.
С целью обеспечения особенно эффективной теплопередачи в смесительном пространстве и достаточного времени удерживания в реакторе, объемные скорости первой газовой смеси и псевдоожижающего газа регулируют преимущественно таким образом, чтобы безразмерные числа Фруда для частиц (Етр) в центральной трубе были в пределах от 1,15 до 20, в кольцевом псевдоожиженном слое от 0,115 до 1,15 и/или в смесительном пространстве от 0,37 до 3,7. Каждое из чисел Фруда для частиц определяется следующим уравнением:
и
где и = эффективная скорость газового потока, м/с р, = плотность твердой частицы, кг/м3 рг = эффективная плотность псевдоожижающего газа, кг/м3 бр = средний диаметр (в м) содержащихся в реакторе частиц (или образовавшихся частиц) во время работы реактора д = гравитационная постоянная, м/с2.
При использовании этого уравнения следует учитывать, что бр обозначает не размер зерна (б50) подаваемого в реактор материала, а средний диаметр содержимого реактора, образовавшегося при работе реактора, который может значительно отличаться в обе стороны от среднего диаметра используемого материала (первичных частиц). Например, из очень тонко гранулированного материала со средним диаметром от 3 до 10 цм в процессе термической обработки образуются частицы (вторичные частицы) с размером зерна от 20 до 30 цм. С другой стороны, некоторые материалы, например некоторые руды, при термической обработке растрескиваются.
Согласно одному из вариантов изобретения предлагается регулировать высоту слоя твердых материалов в реакторе таким образом, чтобы кольцевой псевдоожиженный слой по крайней мере частично выступал за пределы верхнего открытого конца центральной трубы на несколько сантиметров, благодаря чему твердые материалы будут непрерывно вводиться в первый газ или газовую смесь и увлекаться газовым потоком в смесительное пространство, расположенное над зоной отверстия центральной трубы. Таким путем достигается особенно высокое содержание твердых материалов в суспензии над зоной отверстия центральной трубы, что создает возможность, например, полного сгорания в затрудненных условиях.
С помощью способа согласно изобретению все типы руд, содержащих оксид железа, в частности, также и такие руды, которые кроме оксида железа содержат и другие оксиды металлов, могут быть подвергнуты эффективной термической обработке и, возможно, одновременно окислены или восстановлены. В частности, способ может быть использован для термической обработки никелевых руд, содержащих оксид железа, марганцевых руд, содержащих оксид железа, и хромовых руд, содержащих оксид железа.
Производство тепла в необходимом для работы реактора объеме может быть обеспечено любым способом, известным специалисту в данной области.
Согласно одному из специальных воплощений настоящего изобретения предлагается подавать в реактор топливо, в результате сгорания которого с кислородсодержащим газом тепло в объеме, необходимом для предварительного нагрева, полностью или частично производится внутри реактора. В случае такой альтернативы другая часть необходимого объема тепла может быть далее восполнена подаваемыми горячими газами или подогретыми твердыми материалами. В то время как твердое топливо типа угля или жидкое топливо типа жидких углеводородов подается в реактор преимущественно через соответствующий подводящий канал непосредственно в кольцевой псевдоожиженный слой или смесительное пространство, газообразные топлива, например природный газ, может вводиться либо через соответствующий подводящий трубопровод в кольцевой псевдоожиженный слой, в область реактора над кольцевым псевдоожиженным слоем, либо через центральную трубу в реактор.
С целью обеспечения полного сгорания топлива в реактор подают преимущественно кислородсо
- 2 010274 держащий газ с содержанием кислорода от 15 до 30%, в частности предпочтительно либо через трубопровод над кольцевым псевдоожиженным слоем, либо через центральную трубу.
Согласно одному из вариантов изобретения предлагается обеспечить часть или всю необходимую для реактора энергию подачей отходящих газов из какого-либо расположенного далее по ходу процесса реактора, например восстановительного реактора, который также возможно содержит топливо типа метана или окиси углерода. Таким образом, потребность в свежем топливе может быть значительно понижена или даже полностью устранена. Названный путь особенно рекомендуется для тех способов, в которых после термической обработки следует, например, плавка железных руд, так как при этом образуются большие объемы отходящего газа с температурой до 1500°С. Предпочтительно, чтобы запыленный отходящий газ подавался в реактор через центральную трубу, чтобы можно было не проводить дорогостоящего обеспыливания. Воздух для горения целесообразно вводить в смесительное пространство через трубопровод над кольцевым псевдоожиженным слоем. Рекомендуется регулировать температуру внутри реактора, меняя количество подаваемого воздуха, причем газовая атмосфера на выходе из реактора должна при этом оставаться слегка восстановительной.
Когда теплотворность отходящего газа из реактора восстановления не достаточна для обеспечения желаемой температуры реактора, оказывается целесообразным подавать в реактор через центральную трубу смесь кислородсодержащего газа, газообразного топлива, например природного газа, и отходящего газа из второго, расположенного далее по ходу процесса реактора, который также содержит топливо. При этой операции смешение потоков происходит преимущественно в центральной трубе, в то время как воспламенение и сгорание осуществляются в смесительном пространстве, где осуществляется особенно эффективный теплоперенос между горячими частицами стационарного кольцевого псевдоожиженного слоя, которые были увлечены газовым потоком, и технологическими газами. В этом случае температура реактора регулируется изменением объемной скорости газообразного топлива, причем количество кислородсодержащего газа подбирается таким, чтобы на выходе из реактора в отходящем газе все еще присутствовал остаточный кислород.
Согласно другому воплощению настоящего изобретения свежее топливо, преимущественно газообразное топливо, или содержащий топливо отходящий газ из расположенного далее по ходу процесса реактора, или смесь свежего топлива и содержащих топливо отходящих газов с кислородсодержащим газом сгорает в камере сгорания, предшествующей по ходу процесса реактору, после чего образовавшиеся таким образом горячие технологические газы подают в реактор, преимущественно через центральную трубу. Естественно, что в этом воплощении возможно также производить только часть энергетической потребности путем сжигания свежего топлива и восполнять остальную часть подачей горячих отходящих газов из расположенного далее по ходу процесса реактора.
Когда реактор эксплуатируется под высоким давлением, давление реактора может быть использовано с помощью расширительной турбины. Предпочтительные значения давления составляют от 0,8 до 10 бар.
В реактор предварительного нагрева в качестве газа, псевдоожижающего кольцевой псевдоожиженный слой, подают преимущественно не содержащий пыли горячий или холодный воздух, причем для этой цели, естественно, могут быть также использованы все другие, не содержащие пыли газы или газовые смеси, известные специалистам в данной области. Может оказаться также выгодным сжимать обеспыленный и охлажденный отходящий газ таким образом, чтобы его можно было использовать в качестве псевдоожижающего газа для кольцевого псевдоожиженного слоя.
Количество твердых материалов, которые захватываются протекающим через центральную трубу газовым потоком, и выводимых из реактора, т.е. то количество, которое не выпадает из смесительного пространства реактора назад в стационарный кольцевой псевдоожиженный слой, отделяется в циклоне, расположенном по ходу процесса после реактора, и может полностью или частично рециркулировать через возвратный трубопровод для твердых материалов. Существенное преимущество такой рециркуляции состоит в том, что содержание твердых материалов в суспензии в смесительном пространстве можно специально подбирать в соответствии с требованиями способа и даже, при необходимости, менять это содержание в процессе работы.
Согласно одному из вариантов изобретения падение давления между центральной трубой и выводным трубопроводом из реактора измеряется для этой цели и регулируется изменением количества рециркулирующих твердых материалов. Оказалось особенно выгодным применение промежуточной емкости с расположенным далее по ходу процесса дозирующим устройством, например поворотнопластинчатым (секторным) питателем с переменной скоростью вращения или роликовым поворотным клапаном. Не востребованные для рециркуляции твердые материалы выводят, например, с помощью перетока.
Если не требуется менять содержание твердых материалов в суспензии над зоной отверстия центральной трубы, а рециркуляция по каким-либо соображениям не является целесообразной, рециркуляцию твердых материалов и промежуточную емкость можно не использовать. В этом случае твердые материалы полностью выводятся с газовым потоком.
Перед реактором (по ходу процесса) могут быть введены одна или более стадий предварительного
- 3 010274 нагрева, на которых предназначенную для обжига и восстановления руду предварительно подогревают и, благодаря этому, удаляют часть содержащейся в руде влаги. Предпочтительно введение перед реактором (по ходу процесса) двух стадий предварительного нагрева, каждая из которых включает суспензионный теплообменник и следующий за ним по ходу процесса циклон. При этом материал в первом суспензионном теплообменнике нагревается отходящим газом из второго суспензионного теплообменника, а материал во втором суспензионном теплообменнике нагревается отходящим газом из реактора. В результате этого суммарная энергетическая потребность процесса снижается.
Согласно одному из вариантов изобретения предлагается также, в зависимости от содержания влаги в исходном материале, непосредственно вводить в реактор часть (от 0 до 100%) твердых материалов, отделенных в циклоне первой стадии предварительного нагрева, через обводной трубопровод, минующий вторую стадию предварительного нагрева, в то время как остальное количество вначале вводится на вторую стадию предварительного нагрева и затем также вводится в реактор. Чем выше содержание влаги в исходном материале перед предварительным нагревом и, возможно, восстановлением, тем меньшее количество твердых материалов пропускается через вторую стадию предварительного нагрева и тем большее количество твердых материалов пропускается по обводному трубопроводу. Таким образом, эта операция может гибко адаптироваться к содержанию влаги в исходном материале с целью обеспечения оптимального использования энергии.
Установка согласно изобретению, которая, в частности, является подходящей для реализации описанного выше способа, включает реактор, представляющий собой реактор с псевдоожиженным слоем для предварительного нагрева и/или окисления или (предварительного) восстановления твердых материалов, содержащих оксид железа, причем реактор имеет газоподводящую систему, которая устроена таким образом, что газ, протекающий через газоподводящую систему, увлекает твердые материалы из стационарного кольцевого псевдоожиженного слоя, который, по крайней мере, частично охватывает газоподводящую систему, в смесительное пространство. Возможно также завершение газоподводящей системы ниже поверхности кольцевого псевдоожиженного слоя. Газ после этого вводится в кольцевой псевдоожиженный слой, например через боковые отверстия, увлекая за счет скорости потока твердые материалы из кольцевого псевдоожиженного слоя в смесительное пространство.
Согласно одному из предпочтительных аспектов изобретения газоподводящая система включает газоподводящую трубу (центральную трубу), выступающую от нижней зоны реактора существенно вертикально вверх преимущественно в смесительное пространство реактора, которая по крайней мере частично окружена пространством, в котором образуется стационарный кольцевой псевдоожиженный слой. Центральная труба может иметь на своем выходном отверстии сопло и иметь одно или несколько отверстий, распределенных вокруг поверхности его корпуса таким образом, чтобы при работе реактора твердые материалы непрерывно попадали в центральную трубу через отверстия и увлекались первым газом или газовой смесью через центральную трубу в смесительное пространство. Естественно, что реактор может содержать две или более газоподводящих труб с разными или одинаковыми размерами или формами поперечного сечения. Однако, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна из газоподводящих труб была расположена приблизительно по центру относительно поверхности поперечного сечения реактора.
Согласно одному из предпочтительных воплощений после реактора по ходу процесса расположен циклон для отделения твердых материалов, который может иметь трубопровод для твердых материалов, ведущий к кольцевому псевдоожиженному слою первого реактора.
С целью обеспечения надежного псевдоожижения твердых материалов и образования стационарного псевдоожиженного слоя в кольцевом пространстве реактора образован газораспределитель, который разделяет это пространство на верхнюю зону псевдоожиженного слоя и нижнее газораспределительное пространство. Газораспределительное пространство соединено с подводящим трубопроводом для псевдоожижающего газа. Вместо газораспределительного пространства может быть также использован газораспределитель, образованный трубами.
Для установки температур, необходимых для предварительного нагрева твердых материалов, предпочтительно, чтобы реактор имел ведущий к центральной трубе топливоподводящий трубопровод, кольцевое пространство и/или смесительное пространство. Для этой же цели в реакторе имеется подводящий трубопровод для кислородсодержащего газа, который ведет либо к центральной трубе, либо в зону, расположенную над зоной псевдоожиженного слоя.
Наряду с этим или в качестве альтернативы перед (по ходу процесса) реактором может быть установлена камера сгорания, в которой сжигается свежее топливо и/или содержащие топливо отходящие газы из реактора, расположенного после (по ходу процесса) реактора предварительного нагрева.
Согласно одному из вариантов изобретения предлагается установка газопровода, проходящего от восстановительного реактора, расположенного после (по ходу процесса) реактора предварительного нагрева, к центральной трубе реактора, через который (трубопровод) по крайней мере часть отходящих газов из восстановительного реактора может подаваться в реактор предварительного нагрева.
Так как по причине недостатка твердых материалов могут развиваться экстремальные температуры, которые, например, могут стать причиной выделения больших количеств ΝΟΧ или материальных про
- 4 010274 блем, как правило, предпочтительно использование внутреннего сгорания.
В кольцевом псевдоожиженном слое и/или смесительном пространстве реактора, в соответствии с изобретением, может быть создано средство для отклонения твердых и/или жидких потоков. Для этого можно, например, установить в кольцевом псевдоожиженном слое кольцевую перегородку с диаметром промежуточным между диаметром центральной трубы и диаметром стенки реактора таким образом, чтобы верхний край перегородки выступал за пределы возникающего в процессе работы уровня твердых материалов, в то время как нижний край перегородки был бы расположен на расстоянии от газораспределителя или подобного устройства. Таким образом, твердые материалы, покидающие смесительное пространство вблизи стенки реактора, прежде чем они будут увлечены газовым потоком центральной трубы назад в смесительное пространство, должны вначале обойти перегородку у ее нижнего края. В результате этого в кольцевом псевдоожиженном слое усиливается обмен твердых материалов и благодаря этому стабилизируется время удерживания твердых материалов в кольцевом псевдоожиженном слое.
Далее изобретение описывается в деталях со ссылками на воплощения и чертеж. Все признаки, описанные и/или проиллюстрированные на чертеже образуют предмет изобретения сами по себе или в любом сочетании вне зависимости от того, включены ли они в формулу изобретения или в приведенные в ней ссылки.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 демонстрирует технологическую схему способа и установку согласно первому воплощению настоящего изобретения;
фиг. 2 демонстрирует технологическую схему способа и установку согласно второму воплощению настоящего изобретения;
фиг. 3 демонстрирует технологическую схему способа и установку согласно третьему воплощению изобретения.
Раскрытие изобретения
В способе, показанном на фиг. 1, который, в частности, является подходящим для предварительного нагрева и предварительного восстановления железоникелевых сплавов и железомарганцевых сплавов, мелкозернистую, возможно влажную руду с размером зерна менее 10 мм загружают с помощью винтового конвейера 1 в суспензионный теплообменник 2 первой стадии предварительного нагрева, на которой материал предпочтительно суспендируют и предварительно нагревают отходящим газом со второй стадии предварительного нагрева до тех пор пока большая часть поверхностной влаги окажется удаленной. Затем суспензию направляют в потоке газа в циклон 3, в котором твердые материалы отделяются от газа. Отделенные твердые материалы после этого направляют по трубопроводу 4 во второй суспензионный теплообменник типа Вентури (5), дополнительно нагревают и вновь отделяют от газового потока в циклоне 6.
Предварительно нагретую таким образом руду направляют по трубопроводу 7 в реактор 8, в котором руда нагревается до температуры от 700 до 1150°С с целью удаления остаточной кристаллической воды. В нижней зоне реактора по его центру находится вертикальная центральная труба 9, которая окружена пространством с кольцевым сечением. Как центральная труба 9, так и «кольцевое пространство» могут, разумеется, иметь поперечное сечение отличное от предпочтительного круглого поперечного сечения при условии, что кольцевое пространство при этом будет по крайней мере частично охватывать центральную трубу 9.
Кольцевое пространство разделено газораспределителем 11 на верхнюю часть и нижнюю часть. В то время как нижнее пространство действует как газораспределительное пространство (воздушная коробка) 10 для псевдоожижающего газа, верхняя часть пространства заключает в себе стационарный псевдоожиженный слой 12 (кольцевой псевдоожиженный слой), например, псевдоожиженной железной руды, никелевой, хромовой или марганцевой руды, содержащих оксид железа, причем псевдоожиженный слой слегка при этом выступает за пределы верхнего открытого торца центральной трубы 9.
По трубопроводу 13 к реактору в качестве псевдоожижающего газа подается воздух, который проходит через газораспределитель 11 в верхнюю часть кольцевого пространства, где он псевдоожижает руду перед ее подогревом, образуя стационарный псевдоожиженный слой. Скорость подаваемых в реактор 8 газов подбирают предпочтительно такой, чтобы число Фруда для частиц в кольцевом псевдоожиженном слое 12 было в пределах от 0,12 до 1.
Отходящий газ из расположенного далее по ходу процесса реактора 14 может непрерывно подаваться через центральную трубу 9 в реактор 8 и затем, после прохождения через центральную трубу 9, упомянутый отходящий газ проходит через смесительное пространство 15 и верхний канал 16 в циклон 17. Скорость подаваемого в реактор 8 газа подбирают преимущественно такой, чтобы число Фруда для частиц в центральной трубе 9 было в пределах от 6 до 10. Благодаря таким высоким скоростям газа, газ, проходящий через центральную трубу 9, увлекает твердые материалы из стационарного кольцевого псевдоожиженного слоя 12 в смесительное пространство 15, проходя через зону верхнего отверстия. По причине более высокого давления в псевдоожиженном слое в пределах кольцевого псевдоожиженного слоя по сравнению с верхним краем центральной трубы 9 псевдоожиженный слой перетекает через верхнюю кромку центральной трубы 9, в процессе чего образуется интенсивно перемешиваемая суспензия.
- 5 010274
Верхняя кромка центральной трубы 9 может быть ровной или зазубренной, или же иметь боковые выпускные отверстия. В результате уменьшения скорости потока из-за расширения газовой струи и/или соударений на одной из стенок реактора увлекаемые твердые материалы теряют скорость и оседают обратно в кольцевой псевдоожиженный слой 12. Только небольшое количество неосевших твердых материалов выводится из реактора вместе с газовым потоком через перепускной канал 16. Таким образом, между зонами реактора, в которых расположены стационарный кольцевой псевдоожиженный слой 12 и смесительное пространство 15, создается циркуляция твердых материалов, благодаря чему обеспечивается хорошая теплопередача. Твердые материалы, отделенные в циклоне 17, рециркулируют в реактор 8 по трубопроводу 18, в то время как все еще горячий отходящий газ вводится в суспензионный теплообменник 5 второй стадии предварительного нагрева.
Необходимое для процесса тепло обеспечивается сжиганием топлива. Для этой цели в реактор в качестве топлива подается, например, природный газ, который через трубопровод 19 вводится вначале в трубопровод 20 и затем через центральную трубу 9 в реактор 8. В качестве альтернативы или дополнительно к этому, в кольцевой псевдоожиженный слой 12 может также непосредственно вводиться твердое топливо, например уголь. Жидкие топлива целесообразно распылять с помощью газа в двухжидкостном сопле. Распыляющий газ при этом также охлаждает сопло.
Другой возможностью является псевдоожижение кольцевого псевдоожиженного слоя 12 газообразным топливом или содержащей топливо газовой смесью. Однако, если в топливе необходимости нет, для перевода газораспределительного пространства на псевдоожижение воздухом это пространство должно быть продуто инертным газом, например азотом. Такая операция, как выяснилось, полезна во избежание прерывания псевдоожижения кольцевого псевдоожиженного слоя 12.
В еще одном (не проиллюстрированном) воплощении трубчатого газораспределителя газораспределительное пространство исключается. Кольцевой псевдоожиженный слой 12 псевдоожижается воздухом, который вводится через сопла. Воздух подается к соплам с помощью коллектора. Для ввода топлива отдельные сопла могут быть подсоединены к топливоподающему трубопроводу. В таком воплощении псевдоожижение кольцевого псевдоожиженного слоя воздухом сохраняется даже в том случае, когда в топливе нет необходимости или требуется небольшое количество топлива.
В предпочтительной схеме, которая показана на фиг. 1, содержащий топливо отходящий газ расположенного дальше по ходу процесса реактора 14 подается по трубопроводу 20. Энергии, содержащейся в этом отходящем газе, в основном достаточно для достижения желаемой температуры реактора. С целью обеспечения полного сгорания топлива в реактор подается кислородсодержащий газ, преимущественно с 15-30 об.% кислорода, причем вначале газ вводится через подводящий трубопровод 21 в трубопровод 20, ведущий к центральной трубе 9, с последующим проходом газа в реактор 8 через центральную трубу 9. В центральной трубе 9 должна образоваться смесь содержащего топливо отходящего газа и кислородсодержащего отходящего газа, а воспламенение и горение должны происходить только в реакторе 8. Альтернативным образом, кислородсодержащий газ может быть также введен в реактор 8 через подводящий трубопровод над кольцевым псевдоожиженным слоем 12.
Особое преимущество способа изобретения состоит в том, что отходящий газ из расположенного дальше по ходу процесса восстановительного реактора 14, который (газ) вводится через центральную трубу 9 и содержит газообразное топливо типа метана или окиси углерода, также может сжигаться в реакторе 8 и, таким образом, быть использованным для получения энергии без предварительного обеспыливания.
Часть предварительно нагретого материала из кольцевого псевдоожиженного слоя 12 непрерывно выводится из реактора 8 через трубопровод 22 и вводится в псевдоожиженный слой восстановительного реактора 14, в котором содержащиеся в топливе оксиды металлов восстанавливаются до оксидов с более низким состоянием окисления и/или до металлов. С той же целью предварительно нагретые твердые материалы, отделенные в электростатическом осадителе 32 от отходящего газа из циклона, расположенного после (по ходу процесса) первого суспензионного теплообменника 2, подаются в восстановительный реактор 14 по трубопроводу 24. Восстановительный агент, например, восстановительный газ, восстановленный из природного газа, используется в крекинг-установках с противотоком. Этот восстановительный газ направляется в реактор 14 по трубопроводу 25 через днище со встроенными фурмами или газораспределитель 33. В случае плавильного реактора (см. фиг. 3) в качестве восстановительного агента в плавильный реактор может инжектироваться угольная пыль.
Альтернативным образом или дополнительно, в качестве восстановительного агента могут быть также использованы жидкие углеводороды или мелкозернистый уголь, которые могут либо непосредственно вводиться в стационарный псевдоожиженный слой реактора 14, либо подаваться в реактор 14 вместе с подогретыми или обожженными твердыми материалами через трубопроводы 26 и 22. Если используются жидкие или твердые восстановительные агенты, для образования стационарного псевдоожиженного слоя в восстановительный реактор должен дополнительно подаваться чрез трубопровод 25 кислородсодержащий псевдоожижающий газ с содержанием кислорода от 10 до 25 об.%. Восстановленные твердые материалы выходят из восстановительного реактора через трубопровод 27, в то время как запыленный отходящий газ подается без отделения пыли через трубопровод 20 и центральную трубу 9 в реак
- 6 010274 тор 8, в котором сжигается все еще содержащееся в отходящем газе топливо. Таким путем отходящий газ из восстановительного реактора 14, с одной стороны, используется в качестве топлива для создания необходимой в реакторе температуры и, с другой стороны, используется в качестве газа-носителя для суспендирования твердых материалов, увлекаемых из зоны отверстия центральной трубы 9 в смесительное пространство 15. Благодаря утилизации энергии отходящего газа из восстановительного реактора 14 в реакторе 8, с одной стороны, и оптимального использования энергии в процессе предварительного нагрева, с другой стороны, чему способствует конструкция реактора 8, способ изобретения обусловливает высокую эффективность.
С целью получения большей гибкости в отношении выбора исходных материалов, в частности, в том, что касается влажности используемой руды при выбранных размерах реактора 8, предлагается обводной трубопровод 28, проходящий от циклона 3 первой стадии предварительного нагрева к реактору 8, через который (обводной трубопровод) определенное количество отделенных в циклоне 3 твердых материалов вводится в реактор 8 непосредственно. Остальную часть твердых материалов перед вводом в реактор 8 по трубопроводу 7 вначале пропускают через вторую стадию предварительного нагрева. В случае особенно влажных руд, обводной трубопровод 28 позволяет пропускать через вторую стадию предварительного нагрева лишь небольшую часть потока, либо пропускание этой части потока полностью прекращается в целях недопущения конденсации водяного пара в электростатическом осадителе 23.
Согласно изобретению, с целью максимальной утилизации энергии и недопущения конденсации и, таким образом, коррозионных повреждений на трассе прохождения отходящего газа температуру отходящего газа поддерживают постоянной. Регулирование температуры отходящего газа осуществляется таким образом, что, в случае высокой влажности и понижения температуры отходящего газа в циклоне 3 ниже заданного значения, в обводном трубопроводе 34 (Т1С1) увеличивается скорость подачи сырья дозирующим устройством, например, повышается частота вращения вращательно-лопастного питателя 34 или подобного ему устройства. В результате этого в реактор 8 поступает больше холодных твердых материалов и температура в канале 16 падает ниже заданного значения. Это приводит к увеличению открытия топливного вентиля 19' в топливном трубопроводе 19 с помощью дополнительного регулятора температуры (Т1С2). В то же время в теплообменник 5 попадает меньше холодных твердых материалов из циклона 3, в результате чего температура в теплообменнике 5 и в циклоне 6 повышается в сторону заданного значения.
В отличие от описанной выше аппаратуры установка, показанная на фиг. 2, имеет камеру сгорания, расположенную перед (по ходу процесса) реактором 8, в которой содержащий топливо отходящий газ из далее (по ходу процесса) расположенного плавильного реактора 30 сгорает до его попадания в реактор 8.
В камеру сгорания 29 содержащий топливо отходящий газ из плавильного реактора 30 подается по трубопроводу 19, подогретый в теплообменнике 31 воздух подается по трубопроводу 21 и также подогретый кислородсодержащий рециркулирующий газ подается по трубопроводу 32. Образующийся при сгорании горячий технологический газ с температурой от 900 до 1700°С выводится из камеры сгорания 29 по трубопроводу 20 и вводится в реактор 8 через центральную трубу 9, где технологический газ псевдоожижает и подогревает твердые материалы, вводимые в кольцевой псевдоожиженный слой 12 через трубопровод 7. Кроме того, псевдоожижающий газ для кольцевого псевдоожиженного слоя 12 поступает в реактор 8 через трубопровод 13, а третичный воздух для регулирования температуры и кислорода подается в реактор 8 по трубопроводу 35. Предпочтительно подбирать скорости псевдоожижающего газа и газа, проходящего через центральную трубу 9, таким образом, чтобы числа Фруда для частиц в кольцевом псевдоожиженном слое 12 были в пределах от 0,12 до 1, а в центральной фурме 9 от 6 до 12.
Выводимую из реактора 8 смесь газа с твердыми материалами разделяют на две фазы в циклоне 17. В то время как подогретые твердые материалы вводятся в плавильный реактор 30 через трубопровод 22, теплый отходящий газ вначале пропускается через теплообменник 31 и затем очищается с помощью не показанного на схеме очистного устройства.
Использование описанного способа обеспечивает полного сгорание топлива перед его вводом в реактор 8.
Способ, проиллюстрированный на фиг. З, отличается от способа, описанного на фиг. 1, в том, что потребность в энергии реактора 8 обеспечивается исключительно подачей горячего отходящего газа из расположенного дальше по ходу процесса восстановительно-плавильного реактора 14'. Такого рода реакторы 14' используют, например, для плавильного восстановления железной руды с целью получения металлического железа, где образуются значительные количества запыленных отходящих газов с температурой приблизительно 1500°С.
Так же как и в способе, проиллюстрированном на фиг. 1, железную руду вначале предварительно нагревают на двух стадиях предварительного нагрева, каждая из которых включает суспензионный теплообменник 2, 5 и расположенный после него по ходу процесса циклон 3, 6, после которого твердые материалы вводятся в кольцевой псевдоожиженный слой реактора 8 по трубопроводу 7.
В реактор 8 воздух в качестве псевдоожижающего газа подается по трубопроводу 13, а отходящий газ из расположенного после него по ходу процесса восстановительно-плавильного реактора 14' подается через центральную трубу 9. Воздух вводится через трубопровод 19 для газового потока. Благодаря тому,
- 7 010274 что в реактор 8 подается запыленный отходящий газ, отпадает необходимость в дорогостоящем обеспыливании. Предпочтительно подбирать скорости псевдоожижающего газа и газа, проходящего через центральную трубу 9, таким образом, чтобы числа Фруда для частиц в кольцевом псевдоожиженном слое 12 были в пределах от 0,1 до 1, в центральной фурме 9 от 5 до 10 и в смесительном пространстве 15 от 1 до
5.
Часть потока подвергнутых термической обработке твердых материалов, отделенных в циклоне 17, рециркулирует к реактору 8 по трубопроводу 18, в то время как другая часть потока подается по трубопроводу 22 в реактор 14', где осуществляется восстановительная плавка.
Особое преимущество такого способа в сравнении с известными до сих пор родственными способами состоит в том, что в этом способе может быть исключено дорогостоящее обеспыливание отходящего газа из восстановительно-плавильного реактора 14', которое абсолютно необходимо перед вводом отходящего газа в традиционный стационарный псевдоожиженный слой. Поскольку же, кроме того, в этом способе может быть исключена подача дополнительного топлива, достигаемое в этом способе использование энергии даже лучше того, которое достигается способом, показанном на фиг. 1.
Изобретение описывается далее на трех примерах, демонстрирующих замысел изобретения, но не ограничивающих само изобретение.
Пример 1 (термическая обработка латеритовой никелевой руды)
На установке, соответствующей фиг. 1, в суспензионный теплообменник 2 подают с помощью винтового конвейера 1220 т/ч латеритовой никелевой руды с размером зерна менее 10 мм, которая содержит 1,75 вес.% N10, 31,4 вес.% Ре2О3 11 вес.% влаги.
После прохождения рудой первой и второй стадий предварительного нагрева подсушенную никелевую руду вводят в обжиговый реактор 8 через трубопровод 7. Кроме того, в обжиговый реактор 8 через центральную трубу 9 вводят 6200 нм3/ч природного газа в качестве топлива (по трубопроводу 19), 71000 нм3/ч дымового газа (по трубопроводу 21), а также 32000 нм3/ч отходящего газа из восстановительного реактора (по трубопроводу 20) с температурой примерно 800°С и следующим составом: 2 об.% Н2, 18 об.% Н2О, 10 об.% СО, 14 об.% СО2, 1 об.% СН4, 44 об.% N2.
Кроме того, по трубопроводу 13 в реактор подают в качестве псевдоожижающего газа 15000 нм3/ч воздуха с целью образования кольцевого псевдоожиженного слоя 12. Температура в обжиговом реакторе равна 900°С.
Из обжигового реактора выводят 173 т/ч обожженного материала и такое же количество подают в восстановительный реактор 14 через трубопровод 22. Кроме того, в восстановительный реактор по трубопроводу 25 подают 32600 нм/ч восстановительного газа, который выполняет также функцию псевдоожижающего газа и имеет следующий состав: 30 об.% Н2, 25 об.% СО, 1 об.% СН4, 44 об.% N2.
Наконец, из восстановительного реактора по трубопроводу 27 выводят 27,168 т/ч обожженных и частично восстановленных твердых материалов (никелевую руду), которые содержат 1,6 вес.% металлического никеля и 35,5 вес.% ТеО.
Пример 2 (термическая обработка хромсодержащей железной руды)
На установке, соответствующей фиг. 2, в реактор 8 по трубопроводу 7 подают 2,30 т/ч хромовой руды, содержащей оксид железа, с содержанием влаги 5 вес.%, содержанием Сг2О3 53 вес.% и размером зерна не более 6 мм.
В камеру сгорания 29 по трубопроводу 19 подают 4500 нм3/ч топливного газа, по трубопроводу 21' подают 5800 нм3/ч подогретого до 450°С до воздуха и по трубопроводу 32 подают 4480 нм3/ч рециркулирующего газа, также подогретого до 450°С. С противоположной стороны камеры сгорания по трубопроводу 20 отводят 13600 нм/ч образующегося при горении горячего технологического газа с температурой примерно 1600°С и подают его в реактор через центральную трубу 9. Одновременно в реактор по трубопроводу 13 подают в качестве псевдоожижающего газа 7100 нм3/ч воздуха.
Из циклона 17 отводят 21300 нм3/ч отходящего газа с температурой 1100°С, охлаждают газ до 870°С в расположенном после циклона теплообменнике 31 и, наконец, очищают в газоочистном устройстве. После этого из обжигового реактора по трубопроводу 22 отводят 28,4 т/ч хромсодержащей руды с температурой 1100°С и подают в плавильный реактор 30.
Пример 3 (термическая обработка железной руды)
На установке, соответствующей фиг. 3, в суспензионный теплообменник 2 с помощью винтового конвейера 1 подают 178 т/ч влажной железной руды (гематита) с содержанием влаги 5 вес.%, содержанием Ре2О3 80 вес.% и размером зерна менее 6 мм, сушат отходящим газом из циклона 6 и подогревают до примерно 277°С. Отходящий газ из циклона 6 имеет следующий состав: 46,9 об.%^, 7,6 об.% Н2, 11,4 об.% Н2О, 5,7 об.% СО, 28,4 об.% СО2.
После этого твердые материалы отделяют от газообразной фазы в циклоне 3 и переводят в суспензионный теплообменник 5, в котором они дополнительно нагреваются до температуры 561°С в результате контакта с горячим (примерно 850°С) отходящим газом из циклона 17. Далее материал пропускают через циклон 6 и трубопровод 7 в кольцевой псевдоожиженный слой 12 реактора 8.
Смесь 13000 нм3/ч воздуха (по трубопроводу 19) и 103000 нм3/ч горячего (примерно 1000°С) отходящего газа (по трубопроводу 20) из восстановительно-плавильного реактора 14' подают в реактор со
- 8 010274 скоростью потока 65 м/с. Отходящий газ имеет следующий состав: 45,1 ο6.%Ν2, 5,2 об.% Н2, 8,7 об.% Н2О, 18,5 об.% СО, 22,5 об.% СО2, 20-40 г/нм3 пыли.
Одновременно с целью образования кольцевого псевдоожиженного слоя в реактор через трубопровод 13 подают в качестве псевдоожижающего газа приблизительно 20000 нм3/ч воздуха.
В то же время в нижней зоне реактора происходит частичное сгорание отходящего газа из восстановительно-плавильного реактора 14'. Благодаря восстановительной атмосфере в реакторе 8 часть гематита частично восстанавливается с образованием магнетита (Ре3О4).
Claims (18)
1. Способ термической обработки твердых материалов, содержащих оксид железа, в котором мелкозернистые твердые материалы нагреваются до температуры от 700 до 1150°С в реакторе с псевдоожиженным слоем (8), отличающийся тем, что в зону смесительного пространства (15) реактора (8) вводится снизу первый газ или газовая смесь через по меньшей мере одну газоподводящую трубу (9), которая, по крайней мере, частично окружена стационарным кольцевым псевдоожиженным слоем (12), который псевдоожижается подаваемым псевдоожижающим газом, и в том, что объемные скорости первого газа или газовой смеси и псевдоожижающего газа для кольцевого псевдоожиженного слоя (12) регулируют таким образом, чтобы число Фруда для частиц в газоподводящей трубе (9) было в пределах от 1 до 100, в кольцевом псевдоожиженном слое (12) от 0,02 до 2 и в смесительном пространстве (15) от 0,3 до 30, при этом газовый поток, проходящий через газоподводящую трубу (9), увлекает частицы из стационарного кольцевого псевдоожиженного слоя (12) в смесительное пространство (15), расположенное над зоной отверстия газоподводящей трубы (9).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что число Фруда для частиц в газоподводящей трубе (9) лежит в пределах от 1,15 до 20.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что число Фруда для частиц в кольцевом псевдоожиженном слое (12) лежит в пределах от 0,115 до 1,15.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что число Фруда для частиц в смесительном пространстве (15) лежит в пределах от 0,37 до 3,7.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что уровень заполнения твердыми материалами в реакторе (8) регулируют таким образом, чтобы кольцевой псевдоожиженный слой (12), по крайней мере, частично выступал за пределы верхнего открытого торца газоподводящей трубы (9), благодаря чему твердые материалы непрерывно вводятся в первый газ или газовую смесь и увлекаются газовым потоком в смесительное пространство (15).
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используется железная руда, никелевая руда, содержащая оксид железа, марганцевая руда, содержащая оксид железа, или хромовая руда, содержащая оксид железа.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в реактор (8) подается топливо, в результате сгорания которого с кислородсодержащим газом производится по крайней мере часть необходимого для термической обработки объема тепла.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что топливо вводится в реактор (8) через газоподводящую трубу (9).
9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что топливо вводится в кольцевой псевдоожиженный слой (12) и/или смесительное пространство (15) реактора (8).
10. Способ по любому из пп.7-9, отличающийся тем, что кислородсодержащий газ с содержанием кислорода от 15 до 30% вводится в реактор (8) либо через трубопровод над кольцевым псевдоожиженным слоем, либо через центральную трубу (9).
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что по крайней мере часть отходящего газа второго реактора (14, 14'), расположенного по ходу процесса после реактора (8), вводится в реактор (8) через газоподводящую трубу (9).
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что смесь отходящего газа из второго реактора (14, 14'), кислородсодержащего газа и газообразного топлива подается в реактор (8) через газоподводящую трубу (9).
13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что в реактор (8) через газоподводящую трубу (9) подается горячий газ, который образуется в камере сгорания (29), расположенной по ходу процесса перед реактором, в результате сгорания газообразного топлива и/или содержащего топливо отходящего газа из дополнительного реактора, расположенного по ходу процесса после реактора (8).
14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что воздух подается в реактор (8) в качестве псевдоожижающего газа для кольцевого псевдоожиженного слоя (12).
15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что давление в реакторе (8) лежит в пределах от 0,8 до 10 бар.
16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что перед поступлением в реактор (8) твердые материалы предварительно нагревают по меньшей мере на одной стадии предварительного нагрева,
- 9 010274 включающей суспензионный теплообменник (5) и расположенный после него по ходу процесса циклон (6).
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что твердые материалы в первом суспензионном теплообменнике (2) нагреваются отходящим газом из второго суспензионного теплообменника (5), а во втором суспензионном теплообменнике (5) отходящим газом из реактора (8).
18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что от 0 до 100% твердых материалов, отделенных в циклоне (3) первой стадии предварительного нагрева непосредственно вводят в реактор (8) через обводной трубопровод, минующий вторую стадию предварительного нагрева, в то время как остальное количество вначале вводят на вторую стадию предварительного нагрева и затем вводят в реактор (8).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10260733A DE10260733B4 (de) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
| PCT/EP2003/013500 WO2004057039A1 (en) | 2002-12-23 | 2003-12-01 | Method and plant for the heat treatment of solids containing iron oxide using a fluidized bed reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200501031A1 EA200501031A1 (ru) | 2006-02-24 |
| EA010274B1 true EA010274B1 (ru) | 2008-08-29 |
Family
ID=32477938
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200501031A EA010274B1 (ru) | 2002-12-23 | 2003-12-01 | Способ и установка для термической обработки твёрдых материалов, содержащих оксид железа, с использованием реактора с псевдоожиженным слоем |
| EA200800690A EA013278B1 (ru) | 2002-12-23 | 2003-12-01 | Установка для термической обработки твердых материалов, содержащих оксид железа, с использованием реактора с псевдоожиженным слоем |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200800690A EA013278B1 (ru) | 2002-12-23 | 2003-12-01 | Установка для термической обработки твердых материалов, содержащих оксид железа, с использованием реактора с псевдоожиженным слоем |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7625422B2 (ru) |
| CN (1) | CN100529118C (ru) |
| AU (1) | AU2003294752B2 (ru) |
| CA (1) | CA2510925C (ru) |
| DE (1) | DE10260733B4 (ru) |
| EA (2) | EA010274B1 (ru) |
| UA (1) | UA81793C2 (ru) |
| WO (1) | WO2004057039A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200505917B (ru) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10260734B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-05-04 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Schwelkoks |
| DE10260745A1 (de) * | 2002-12-23 | 2004-07-01 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur thermischen Behandlung von körnigen Feststoffen |
| DE10260737B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-06-30 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von titanhaltigen Feststoffen |
| DE10260731B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-04-14 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
| DE10260738A1 (de) | 2002-12-23 | 2004-07-15 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Förderung von feinkörnigen Feststoffen |
| DE10260741A1 (de) * | 2002-12-23 | 2004-07-08 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von feinkörnigen Feststoffen |
| DE10260733B4 (de) * | 2002-12-23 | 2010-08-12 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
| DE10260739B3 (de) | 2002-12-23 | 2004-09-16 | Outokumpu Oy | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Metalloxid aus Metallverbindungen |
| DE10260735B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-07-14 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von sulfidischen Erzen |
| DE102004009176B4 (de) * | 2004-02-25 | 2006-04-20 | Outokumpu Oyj | Verfahren zur Reduktion von kupferhaltigen Feststoffen in einem Wirbelbett |
| DE102004042430A1 (de) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Outokumpu Oyj | Wirbelschichtreaktor zum thermischen Behandeln von wirbelfähigen Substanzen in einem mikrowellenbeheizten Wirbelbett |
| US20080299015A1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-04 | Stephen Michael Lord | Apparatus and method for top removal of granular material from a fluidized bed deposition reactor |
| DE102007032419B4 (de) * | 2007-07-10 | 2013-02-21 | Outotec Oyj | Verfahren und Anlage zur Reduktion von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
| DE102008008419A1 (de) * | 2008-02-09 | 2009-09-10 | Uhde Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme und Übergabe von fein- bis grobkörnigen Feststoffen aus einem Behälter in ein System höheren Druckes |
| CN101475219B (zh) * | 2009-01-16 | 2010-12-29 | 武汉理工大学 | 一种粉状二氧化锰矿石流态化还原方法 |
| CN101844809B (zh) * | 2010-04-28 | 2014-09-17 | 深圳中科九台资源利用研究院有限公司 | 一种生产三氧化二钒的系统及其方法 |
| CN103347601B (zh) | 2010-11-05 | 2015-04-22 | 国际热化学恢复股份有限公司 | 固体循环系统与捕捉和转化反应性固体的方法 |
| CN103958398B (zh) | 2011-09-27 | 2016-01-06 | 国际热化学恢复股份有限公司 | 合成气净化系统和方法 |
| CN102528068B (zh) * | 2012-01-16 | 2014-07-30 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种制备超细镍粉的装置及方法 |
| CN102628097B (zh) * | 2012-04-28 | 2014-06-18 | 北京科技大学 | 一种流化床还原磁化处理赤泥制备铁精粉的方法 |
| CN102851490B (zh) * | 2012-08-30 | 2014-04-16 | 北京矿冶研究总院 | 流态化还原焙烧氧化镍矿制备优质焙砂的方法 |
| DE102015116476A1 (de) | 2015-09-29 | 2017-04-13 | Outotec (Finland) Oy | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Uran oder einem Seltenen-Erden-Element |
| ES2940894T3 (es) | 2016-02-16 | 2023-05-12 | Thermochem Recovery Int Inc | Sistema y método de generación de gas producto de energía integrada de dos etapas |
| DE102016103349A1 (de) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Outotec (Finland) Oy | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung eines verunreinigten Feststoffes |
| US10286431B1 (en) | 2016-03-25 | 2019-05-14 | Thermochem Recovery International, Inc. | Three-stage energy-integrated product gas generation method |
| DE102016111291A1 (de) * | 2016-06-21 | 2017-12-21 | Thyssenkrupp Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Wärmebehandlung von mineralischem Gut |
| US10434576B2 (en) * | 2016-08-03 | 2019-10-08 | Reid Reactors Llc | Method and apparatus for producing metallic iron from iron oxide fines |
| US10661340B2 (en) * | 2016-08-03 | 2020-05-26 | Reid Reactors Llc | Method and apparatus for producing metallic iron from iron oxide fines |
| US10364398B2 (en) | 2016-08-30 | 2019-07-30 | Thermochem Recovery International, Inc. | Method of producing product gas from multiple carbonaceous feedstock streams mixed with a reduced-pressure mixing gas |
| FR3060414B1 (fr) * | 2016-12-16 | 2019-01-25 | IFP Energies Nouvelles | Dispositif permettant le stockage temporaire et la remise en circulation d'une certaine quantite de catalyseur dans les unites de reformage catalytique. |
| US10099200B1 (en) | 2017-10-24 | 2018-10-16 | Thermochem Recovery International, Inc. | Liquid fuel production system having parallel product gas generation |
| US11555157B2 (en) | 2020-03-10 | 2023-01-17 | Thermochem Recovery International, Inc. | System and method for liquid fuel production from carbonaceous materials using recycled conditioned syngas |
| US11466223B2 (en) | 2020-09-04 | 2022-10-11 | Thermochem Recovery International, Inc. | Two-stage syngas production with separate char and product gas inputs into the second stage |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2607666A (en) * | 1946-09-28 | 1952-08-19 | Standard Oil Dev Co | Apparatus for treating carbonaceous solids |
| US3578798A (en) * | 1969-05-08 | 1971-05-18 | Babcock & Wilcox Co | Cyclonic fluid bed reactor |
| US4044094A (en) * | 1974-08-26 | 1977-08-23 | Kennecott Copper Corporation | Two-stage fluid bed reduction of manganese nodules |
| DE3235559A1 (de) * | 1982-09-25 | 1984-05-24 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur entfernung von schwefeloxiden aus rauchgas |
| US4789580A (en) * | 1985-11-15 | 1988-12-06 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process of reducing higher metal oxides to lower metal oxides |
Family Cites Families (102)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE278348C (ru) | ||||
| GB915412A (ru) | 1900-01-01 | |||
| DE575245C (de) | 1929-11-23 | 1933-04-26 | Olof Lundberg | Abtrittbecken mit Spuelbehaelter |
| US2485317A (en) * | 1943-01-29 | 1949-10-18 | Standard Oil Dev Co | Method of manufacturing plaster of paris |
| US2714126A (en) * | 1946-07-19 | 1955-07-26 | Kellogg M W Co | Method of effecting conversion of gaseous hydrocarbons |
| US2582710A (en) * | 1946-09-28 | 1952-01-15 | Standard Oil Dev Co | Method for the conversion of carbonaceous solids into volatile products |
| DE1016938C2 (de) | 1951-10-24 | 1958-03-27 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Roesten und Sintern von sulfidischen Erzen und sonstigen schwefelhaltigen Materialien |
| US2901421A (en) * | 1952-07-12 | 1959-08-25 | Socony Mobil Oil Co Inc | Method and apparatus for transfer of contact materials |
| US2826460A (en) * | 1954-05-26 | 1958-03-11 | Continental Oil Co | Apparatus for elevating granular material |
| US2864674A (en) * | 1954-07-12 | 1958-12-16 | Phillips Petroleum Co | Process and apparatus for recovery of powdered materials such as carbon black |
| US2874095A (en) * | 1956-09-05 | 1959-02-17 | Exxon Research Engineering Co | Apparatus and process for preparation of seed coke for fluid bed coking of hydrocarbons |
| GB951245A (en) | 1960-09-30 | 1964-03-04 | Gas Council | Improvements in or relating to the fluid transfer of solid particles |
| GB1143880A (ru) * | 1967-06-16 | 1900-01-01 | ||
| US3528179A (en) * | 1968-10-28 | 1970-09-15 | Cryodry Corp | Microwave fluidized bed dryer |
| US3671424A (en) * | 1969-10-20 | 1972-06-20 | Exxon Research Engineering Co | Two-stage fluid coking |
| DE2256385B2 (de) * | 1972-11-17 | 1981-04-16 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum kontinuierlichen Erhitzen feinkörniger Feststoffe |
| US3876392A (en) * | 1973-06-25 | 1975-04-08 | Exxon Research Engineering Co | Transfer line burner using gas of low oxygen content |
| US3995987A (en) * | 1975-03-31 | 1976-12-07 | Macaskill Donald | Heat treatment of particulate materials |
| DE2524541C2 (de) | 1975-06-03 | 1986-08-21 | Aluminium Pechiney, Lyon | Verfahren zur thermischen Spaltung von Aluminiumchloridhydrat |
| US4073642A (en) * | 1975-09-04 | 1978-02-14 | Stora Kopparbergs Bergslags Aktiebolag | Method for reducing material containing iron oxides |
| AU504225B2 (en) | 1975-10-17 | 1979-10-04 | Titanium Technology (Aust.) Ltd. | Oxidation of titaniferous ores |
| DE2624302C2 (de) | 1976-05-31 | 1987-04-23 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Durchführung exothermer Prozesse |
| GB1589466A (en) * | 1976-07-29 | 1981-05-13 | Atomic Energy Authority Uk | Treatment of substances |
| DE2636854C2 (de) * | 1976-08-16 | 1986-08-21 | Aluminium Pechiney, Lyon | Verfahren zur thermischen Spaltung von Aluminiumchloridhydrat |
| DE2805906C2 (de) | 1978-02-13 | 1986-08-14 | Aluminium Pechiney, Lyon | Verfahren zur thermischen Spaltung von Aluminiumchloridhydrat |
| US4191544A (en) * | 1978-03-17 | 1980-03-04 | The Babcock & Wilcox Company | Gas cleaning apparatus |
| US4338283A (en) * | 1980-04-04 | 1982-07-06 | Babcock Hitachi Kabushiki Kaisha | Fluidized bed combustor |
| DE3107711A1 (de) * | 1981-02-28 | 1982-10-07 | Creusot-Loire Entreprises, 92150 Suresnes | Verfahren zur herstellung von zementklinker |
| US4377466A (en) * | 1981-04-27 | 1983-03-22 | Chevron Research Company | Process for staged combustion of retorted carbon containing solids |
| US4404755A (en) * | 1981-08-25 | 1983-09-20 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed heat exchanger utilizing induced diffusion and circulation |
| US4404094A (en) * | 1982-07-02 | 1983-09-13 | Exxon Research And Engineering Co. | Catalytic reforming process |
| DK157442C (da) * | 1982-12-07 | 1990-06-05 | Smidth & Co As F L | Fremgangsmaade og apparat til kalcinering af fosfat |
| US4545132A (en) * | 1984-04-06 | 1985-10-08 | Atlantic Richfield Company | Method for staged cooling of particulate solids |
| DE3428782A1 (de) * | 1984-08-04 | 1986-02-13 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur erzeugung von eisenschwamm |
| ATE87077T1 (de) * | 1985-06-12 | 1993-04-15 | Metallgesellschaft Ag | Verbrennungsvorrichtung mit zirkulierender wirbelschicht. |
| KR880000618B1 (ko) * | 1985-12-28 | 1988-04-18 | 재단법인 한국화학연구소 | 초단파 가열 유동상 반응에 의한 고순도 다결정 실리콘의 제조 방법 |
| GB8607698D0 (en) * | 1986-03-27 | 1986-04-30 | Shell Int Research | Contacting particulate solids with fluid |
| DD248109A1 (de) | 1986-04-17 | 1987-07-29 | Dessau Zementanlagenbau Veb | Vorrichtung zur thermischen behandlung von feinkoernigen stoffen |
| US4693682A (en) | 1986-05-12 | 1987-09-15 | Institute Of Gas Technology | Treatment of solids in fluidized bed burner |
| DE3626027A1 (de) * | 1986-08-01 | 1988-02-11 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur reduktion feinkoerniger, eisenhaltiger materialien mit festen kohlenstoffhaltigen reduktionsmitteln |
| US4822592A (en) * | 1987-02-05 | 1989-04-18 | Aluminum Company Of America | Producing alpha alumina particles with pressurized acidic steam |
| DE3706538A1 (de) * | 1987-02-28 | 1988-09-08 | Metallgesellschaft Ag | Wirbelschichtanlage |
| WO1989000290A1 (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-12 | In Vitro Technologies, Inc. | Capillary device for immunoassay of multiple analytes |
| FI84841C (sv) | 1988-03-30 | 1992-01-27 | Ahlstroem Oy | Förfarande och anordning för reduktion av metalloxidhaltigt material |
| US4992245A (en) * | 1988-03-31 | 1991-02-12 | Advanced Silicon Materials Inc. | Annular heated fluidized bed reactor |
| US4919715A (en) * | 1988-06-03 | 1990-04-24 | Freeport Mcmoran Inc. | Treating refractory gold ores via oxygen-enriched roasting |
| DE3822999C1 (ru) | 1988-07-07 | 1990-01-04 | Vereinigte Kesselwerke Ag, 4000 Duesseldorf, De | |
| CN1039847A (zh) * | 1988-08-04 | 1990-02-21 | 广西冶金研究所 | 矿物炼前处理的沸腾焙烧工艺及其设备 |
| DD278348A1 (de) | 1988-12-21 | 1990-05-02 | Freiberg Brennstoffinst | Verfahren und vorrichtung zur schnellpyrolyse von kohlen |
| US5230868A (en) * | 1989-04-04 | 1993-07-27 | A. Ahlstrom Corporation | Fluidized bed reactor with protected fluid distributor |
| US5033413A (en) * | 1989-05-08 | 1991-07-23 | Hri, Inc. | Fluidized bed combustion system and method utilizing capped dual-sided contact units |
| DE4015031A1 (de) | 1990-05-10 | 1991-11-14 | Kgt Giessereitechnik Gmbh | Verfahren zum thermischen regenerieren von in giessereien anfallenden altsanden, sowie zur behandlung der im sandkreislauf anfallenden staeube |
| DE4023060A1 (de) * | 1990-07-20 | 1992-01-23 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur kuehlung von heissen prozessgasen |
| DE4103965C1 (ru) | 1991-02-09 | 1992-04-09 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt, De | |
| DE4109743C2 (de) * | 1991-03-25 | 1995-03-23 | Escher Wyss Gmbh | Verfahren zur thermischen Behandlung von feuchten Hydraten |
| TW211603B (ru) * | 1991-06-03 | 1993-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | |
| DE4131962C2 (de) * | 1991-09-25 | 1998-03-26 | Hismelt Corp Pty Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von heissen Gasen mit Feststoffen in einem Wirbelbett |
| US5349154A (en) * | 1991-10-16 | 1994-09-20 | Rockwell International Corporation | Diamond growth by microwave generated plasma flame |
| DE4206602C2 (de) * | 1992-03-03 | 1995-10-26 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Entfernen von Schadstoffen aus Verbrennungsabgasen und Wirbelschichtreaktor hierzu |
| US5382412A (en) * | 1992-10-16 | 1995-01-17 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Fluidized bed reactor heated by microwaves |
| GB2271518B (en) * | 1992-10-16 | 1996-09-25 | Korea Res Inst Chem Tech | Heating of fluidized bed reactor by microwave |
| DE4410093C1 (de) | 1994-03-24 | 1995-03-09 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Direktreduktion von Eisenoxide enthaltenden Stoffen |
| EP0630975B1 (de) | 1993-06-19 | 1997-07-23 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Direktreduktion von Eisenoxide enthaltenden Stoffen |
| FI93274C (fi) * | 1993-06-23 | 1995-03-10 | Ahlstroem Oy | Menetelmä ja laite kuuman kaasuvirran käsittelemiseksi tai hyödyntämiseksi |
| FI97424C (fi) | 1993-06-23 | 1996-12-10 | Foster Wheeler Energia Oy | Menetelmä ja laite kuuman kaasun käsittelemiseksi tai hyödyntämiseksi |
| DE9313586U1 (de) | 1993-09-08 | 1993-11-04 | Synthetik Fiber Machinery, 63762 Großostheim | Spinnbalken |
| US5560762A (en) * | 1994-03-24 | 1996-10-01 | Metallgesellschaft Ag | Process for the heat treatment of fine-grained iron ore and for the conversion of the heat treated iron ore to metallic iron |
| KR970003636B1 (ko) * | 1994-12-31 | 1997-03-20 | 포항종합제철 주식회사 | 용융선철 및 용융강 제조시 분철광석을 환원시키는 환원로 |
| JP3180603B2 (ja) * | 1995-02-07 | 2001-06-25 | 信越化学工業株式会社 | 金属窒化物製造用流動層反応装置 |
| IT1275573B (it) * | 1995-07-20 | 1997-08-07 | Spherilene Spa | Processo ed apparecchiatura per la pomimerizzazione in fase gas delle alfa-olefine |
| DE19542309A1 (de) * | 1995-11-14 | 1997-05-15 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxid aus Aluminiumhydroxid |
| DE19609284A1 (de) * | 1996-03-09 | 1997-09-11 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Behandeln sulfidischer Erze, welche Gold und/oder Silber und als Begleitmetall mindestens Eisen enthalten |
| FR2750348B1 (fr) * | 1996-06-28 | 1998-08-21 | Conte | Procede pour augmenter l'anti-mouillabilite d'un corps, corps ainsi traite et ses applications |
| ZA976925B (en) * | 1996-08-06 | 1998-03-19 | Emr Microwave Technology Corp | Method and apparatus for optimization of energy coupling for microwave treatment of metal ores and concentrates in a microwave fluidized bed reactor. |
| EP0950122A1 (en) | 1996-08-27 | 1999-10-20 | EMR Microwave Technology Corporation | Method for microwave induced oxidation of sulphidic ore material in fluidized bed without sulphur dioxide emissions |
| US6022513A (en) * | 1996-10-31 | 2000-02-08 | Pecoraro; Theresa A. | Aluminophosphates and their method of preparation |
| KR100276339B1 (ko) * | 1996-12-23 | 2000-12-15 | 이구택 | 엑스자형 순환관을 갖는 분철광석의 3단 유동층로식 환원장치 |
| KR100210261B1 (ko) * | 1997-03-13 | 1999-07-15 | 이서봉 | 발열반응을 이용한 다결정 실리콘의 제조 방법 |
| US6029612A (en) * | 1997-07-07 | 2000-02-29 | Foster Wheeler Energia Oy | Fluidized bed reactor |
| DE19735378A1 (de) * | 1997-08-14 | 1999-02-18 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von hochreinem Siliciumgranulat |
| US6048374A (en) * | 1997-08-18 | 2000-04-11 | Green; Alex E. S. | Process and device for pyrolysis of feedstock |
| DE19841513A1 (de) | 1997-11-25 | 1999-05-27 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Reinigung von Abgasen aus Verbrennungsanlagen |
| US5942110A (en) * | 1997-12-29 | 1999-08-24 | Norris; Samuel C | Water treatment apparatus |
| DE19813286A1 (de) | 1998-03-26 | 1999-09-30 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Abtrennen von dampfförmigen Phthalsäureanhydrid aus einem Gasstrom |
| JP2003524136A (ja) * | 1998-10-02 | 2003-08-12 | エスアールアイ インターナショナル | 中央に配置された内部熱源を有する流動層リアクタ |
| AU765620B2 (en) | 1998-11-23 | 2003-09-25 | Outotec Oyj | Process of reducing ilmenite |
| AU2377701A (en) | 1999-12-16 | 2001-06-25 | Livite Oy | Method for burning material in a fluidized bed boiler |
| DE10061386A1 (de) * | 2000-12-09 | 2002-09-05 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur überkritischen Nassoxidation |
| US6827786B2 (en) * | 2000-12-26 | 2004-12-07 | Stephen M Lord | Machine for production of granular silicon |
| DE10101157A1 (de) | 2001-01-12 | 2002-07-18 | Mg Technologies Ag | Verfahren zum Erzeugen eines Gemisches aus Eisenerz und Schwelkoks |
| DE10164086A1 (de) | 2001-12-24 | 2003-08-14 | Invertec E V | Verfahren zur zweistufigen Herstellung von polykristallinem Reinst-Silicium |
| JP2004022941A (ja) | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| DE10260739B3 (de) * | 2002-12-23 | 2004-09-16 | Outokumpu Oy | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Metalloxid aus Metallverbindungen |
| DE10260734B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-05-04 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Schwelkoks |
| DE10260735B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-07-14 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von sulfidischen Erzen |
| DE10260745A1 (de) | 2002-12-23 | 2004-07-01 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur thermischen Behandlung von körnigen Feststoffen |
| DE10260737B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-06-30 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von titanhaltigen Feststoffen |
| DE10260731B4 (de) * | 2002-12-23 | 2005-04-14 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
| DE10260733B4 (de) | 2002-12-23 | 2010-08-12 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
| DE10260738A1 (de) * | 2002-12-23 | 2004-07-15 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Förderung von feinkörnigen Feststoffen |
| DE10260741A1 (de) * | 2002-12-23 | 2004-07-08 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von feinkörnigen Feststoffen |
| US20060231433A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-19 | Meadwestvaco Corporation | Package with aligned discs on opposite covers |
-
2002
- 2002-12-23 DE DE10260733A patent/DE10260733B4/de not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-01-12 UA UAA200507303A patent/UA81793C2/ru unknown
- 2003-12-01 EA EA200501031A patent/EA010274B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-12-01 CN CNB2003801073921A patent/CN100529118C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-12-01 CA CA2510925A patent/CA2510925C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-12-01 WO PCT/EP2003/013500 patent/WO2004057039A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-12-01 ZA ZA200505917A patent/ZA200505917B/en unknown
- 2003-12-01 US US10/540,435 patent/US7625422B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-12-01 EA EA200800690A patent/EA013278B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-12-01 AU AU2003294752A patent/AU2003294752B2/en not_active Ceased
-
2009
- 2009-10-22 US US12/603,852 patent/US8021600B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2607666A (en) * | 1946-09-28 | 1952-08-19 | Standard Oil Dev Co | Apparatus for treating carbonaceous solids |
| US3578798A (en) * | 1969-05-08 | 1971-05-18 | Babcock & Wilcox Co | Cyclonic fluid bed reactor |
| US4044094A (en) * | 1974-08-26 | 1977-08-23 | Kennecott Copper Corporation | Two-stage fluid bed reduction of manganese nodules |
| DE3235559A1 (de) * | 1982-09-25 | 1984-05-24 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur entfernung von schwefeloxiden aus rauchgas |
| US4789580A (en) * | 1985-11-15 | 1988-12-06 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process of reducing higher metal oxides to lower metal oxides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100529118C (zh) | 2009-08-19 |
| US20070137435A1 (en) | 2007-06-21 |
| DE10260733B4 (de) | 2010-08-12 |
| EA200800690A1 (ru) | 2008-08-29 |
| US20100040512A1 (en) | 2010-02-18 |
| CA2510925C (en) | 2013-03-26 |
| UA81793C2 (ru) | 2008-02-11 |
| CN1756851A (zh) | 2006-04-05 |
| AU2003294752A1 (en) | 2004-07-14 |
| EA200501031A1 (ru) | 2006-02-24 |
| EA013278B1 (ru) | 2010-04-30 |
| ZA200505917B (en) | 2006-11-29 |
| CA2510925A1 (en) | 2004-07-08 |
| US7625422B2 (en) | 2009-12-01 |
| DE10260733A1 (de) | 2004-07-08 |
| US8021600B2 (en) | 2011-09-20 |
| WO2004057039A1 (en) | 2004-07-08 |
| AU2003294752B2 (en) | 2009-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA010274B1 (ru) | Способ и установка для термической обработки твёрдых материалов, содержащих оксид железа, с использованием реактора с псевдоожиженным слоем | |
| EP0534243B1 (en) | A method for treating gases and particulate solids in a fluid bed | |
| UA81283C2 (en) | Method and plant for heat treatment of solids | |
| JP2006511420A (ja) | 金属化合物から金属酸化物を生成する方法および設備 | |
| KR20150010997A (ko) | 유동층 환원 유닛의 유동층으로 미립자 형상 재료를 도입하는 방법 및 장치 | |
| JP5095082B2 (ja) | 微粒固体運搬方法および設備 | |
| AU2003294753B2 (en) | Method and plant for producing low-temperature coke | |
| CA2599564A1 (en) | Process and plant for the heat treatment of solids containing titanium | |
| KR20010023002A (ko) | 미립자 산화철을 포함한 물질의 직접 환원방법 및 이를 위한 장치 | |
| RU2192476C2 (ru) | Способ получения горячего восстановительного газа для восстановления руды металла и установка для его осуществления | |
| UA46849C2 (uk) | Плавильно-газифікаційний апарат для отримання розплаву металу і установка для отримання розплавів металу | |
| AU728390B2 (en) | Method for treating particulate material in the fluidized bed method and vessel and plant for carrying out the method | |
| JP2916516B2 (ja) | 金属酸化物微粒子から液体金属を製造する方法およびこの方法を実施するための還元精錬炉 | |
| WO2008077462A2 (en) | Process and plant for the thermal treatment of particulate solids, in particular for producing metal oxide from metal hydroxide | |
| JPS62202007A (ja) | 酸化鉄の還元方法 | |
| MXPA05006826A (en) | Method and plant for the heat treatment of sulfidic ores using annular fluidized |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM |
|
| TC4A | Change in name of a patent proprietor in a eurasian patent | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ RU |