FI102316B - Menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI102316B
FI102316B FI962332A FI962332A FI102316B FI 102316 B FI102316 B FI 102316B FI 962332 A FI962332 A FI 962332A FI 962332 A FI962332 A FI 962332A FI 102316 B FI102316 B FI 102316B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
chamber
heat transfer
dilution
solids
reactor
Prior art date
Application number
FI962332A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI962332A0 (fi
FI102316B1 (fi
FI962332A (fi
Inventor
Timo Hyppaenen
Original Assignee
Foster Wheeler Energia Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Publication of FI962332A0 publication Critical patent/FI962332A0/fi
Priority to FI962332A priority Critical patent/FI102316B/fi
Priority to AT97925082T priority patent/ATE198649T1/de
Priority to AU30345/97A priority patent/AU3034597A/en
Priority to CNB971953155A priority patent/CN1134608C/zh
Priority to PCT/FI1997/000349 priority patent/WO1997046829A1/en
Priority to CA002256893A priority patent/CA2256893C/en
Priority to PL97330293A priority patent/PL185470B1/pl
Priority to JP50025398A priority patent/JP3417952B2/ja
Priority to US09/194,756 priority patent/US6293781B1/en
Priority to CZ19983973A priority patent/CZ295707B6/cs
Priority to DK97925082T priority patent/DK0901597T3/da
Priority to ES97925082T priority patent/ES2155253T3/es
Priority to DE69703885T priority patent/DE69703885T2/de
Priority to EP97925082A priority patent/EP0901597B1/en
Publication of FI962332A publication Critical patent/FI962332A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI102316B1 publication Critical patent/FI102316B1/fi
Publication of FI102316B publication Critical patent/FI102316B/fi

Links

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
    • 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
    • B01J8/38—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 fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384—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 fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388—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 fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0084—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • 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
    • F23C10/005—Fluidised bed combustion apparatus comprising two or more beds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed
    • F23C2206/103—Cooling recirculating particles

Description

102316
MENETELMÄ JA LAITE KIINTOAINESUSPENSIOIDEN HAITALLISTEN KOMPONENTTIEN LÄMMÖNSIIRTOPINNOILLE AIHEUTTAMAN KORROOSION VÄHENTÄMISEKSI
5 Esillä oleva keksintö kohdistuu jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten 1 ja 13 johdanto-osissa esitettyyn menetelmään ja laitteeseen kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi, erityisesti leijupetireakto-10 reiden lämmönsiirtokammioissa.
Esillä oleva keksintö on erityisen käyttökelpoinen lämmön talteenottoon kiintoainepartikkeleista kiertoleijureak-toreissa, mutta se soveltuu myös muihin leijupetireakto-15 reihin. Tällaiset kiertoleijukattilat käsittävät reaktorin tai prosessikammion, kuten esim. polttokammion, jossa on kiintoainepartikkelileijupeti, ja lämmönsiirtokammion (HTC="heat transfer chamber"), joka on kiintoainepartik-keliyhteydessä prosessikammion kanssa ja jonka sisällä on 20 lämmönsiirtopintoja. Lämmönsiirtokammio voi olla yhdis- *. tetty prosessikammioon monella eri tavalla ja eri paik- • · · • koihin niin, että kammioiden välillä tapahtuu kiintoaine- I ’/· partikkeleiden vaihtoa. Lämmönsiirtokammio voidaan eri- tyistapauksissa järjestää jopa prosessikammion sisään.
: : : 25 • * »
Leijupetireaktoreita, kuten kiertoleijureaktoreita käyte-tään lukuisissa erilaisissa poltto- ja lämmönsiirto-prosesseissa sekä kemiallisissa ja metallurgisissa pro- » I · I.; sesseissa. Tyypillisesti poltosta tai muista eksotermi- • · · ’* ’ 30 sistä prosesseista saatavaa lämpöä otetaan talteen leiju- j *.· pedin kiintoainepartikkeleista käyttämällä lämmönsiirto- pintoja. Lämmönsiirtopinnat johtavat talteenotetun lämmön • » · . väliaineeseen, kuten veteen tai höyryyn, joka kuljettaa • · · ! 1 lämmön reaktorista.
• · I
'· ‘ 35 Lämmönsiirtopinnat sijaitsevat tyypillisesti prosessikam- miossa tai prosessikammion jälkeiseen kaasukanavaan järjestetyssä konvektio-osassa tai, kiertoleijureaktorin 2 102316 ollessa kyseessä, partikkelierottimen sisällä. Lisäläm-mönsiirtopintoja järjestetään usein erilliseen lämmön-siirtokammioon, joka voi olla osa prosessikammiota, erillinen kammio prosessikammion lähellä tai kiertoleijureak-5 toreissa osa kiintoainepartikkelien kierrätyssysteemiä.
Lämmönsiirtokammio on tyypillisesti kuplaleijupeti, joka käsittää tuloyhteen jatkuvan, kuuman kiintoainepartikke-livirran johtamiseksi prosessikammiosta lämmönsiirtokam-10 mioon, lämmönsiirtopintoja, ja poistoyhteen lämmönsiir-tokammiosta poistettujen kiintoainepartikkeleiden jatkuvaksi kierrättämiseksi prosessikammioon.
Korroosio on tekijä, joka on syytä ottaa aina huomioon 15 lämmönsiirtopintoja suunniteltaessa. Tämä on erityisen tärkeää silloin, kun lämmönsiirtopinnat ovat leijupeti-reaktorissa, jota käytetään syövyttäviä aineita käyttävissä tai hyödyntävissä prosesseissa. Esimerkkinä tästä on vaikeiden hyvin syövyttäviä epäpuhtauksia, esim. klo-20 rideja, sisältävien polttoaineiden, kuten oljen tai RDF:n ("refuse derived fuel") poltto. Korroosiota aiheuttavia epäpuhtauksia on tällöin läsnä myös leijupetimateriaalis-sa ja siten niitä tulee lämmönsiirtokammiossa olevien ,lämmönsiirtopintojen kanssa kosketuksiin, mikä johtaa ,! 25 näiden pintojen nopeaan korroosioon. Esimerkiksi, petima- • · *„ teriaalin kloori voi aiheuttaa kloridikorroosiota lämmön- • · · ·'·' siirtopinnoilla.
• · · • · · • ·
Korroosio-ongelmat ovat erityisen vaikeat silloin, kun • · · V * 30 lämmönsiirtokammion lämpötila on korkea, esim. jälkipol- tosta johtuen, mikä voi helposti tapahtua, kun lämmön-; ;*; siirtokammio on suoraan yhdistetty tulipesään. Jälkipolt- to tai muut kemialliset prosessit lämmönsiirtokammiossa voivat johtaa myös pelkistävään ilmapiiriin, jossa CO-35 korroosio tapahtuu helposti. Pelkistävät olosuhteet yh- dessä kloorikerrostumien kanssa ovat erityisen altistavia • kohonneelle korroosiolle.
3 102316
Korroosioon ja eroosioon perustuva metallien häviö on huomattava ongelma kaikissa kuplaleijupedeissä, ja monia yrityksiä on tehty sen minimoimiseksi. Tavallisia keinoja korroosiota vastaan ovat muutokset metallipinnoissa ja 5 niiden lämpötiloissa. Pintakäsittelyt, kuten kromaus, nitridointi tai päällystäminen wolframikarbidilla ovat jossain tapauksessa tehokkaita. Koska kaikki korroosiomekanismit ovat lämpötilasta riippuvaisia, lämmönsiirtopin-tojen korroosiota voidaan jossain määrin välttää sijoitit) tamalla pintoja sopiviin kohtiin systeemissä.
Pintakäsittelyt eivät aina kuitenkaan ole käyttökelpoisia, koska olosuhteet ja lämpötilat voivat vaihdella eri paikoissa ja prosessivaiheissa. Toimintalämpötiloja va-15 littaessa on myös otettava huomioon jokaisessa eri systeemissä läsnäolevat epäpuhtaudet. Nämä epäpuhtaudet voivat vaihdella käytettäessä prosessissa eri parametreja, kuten esimerkiksi eri polttoaineita. Siksi toimenpiteet korroosioriskin minimoimiseksi vähentämällä var-20 sinaisten syövyttävien epäpuhtauksien konsentraatioita ovat erittäin toivottavia.
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on saada aikaan mene-·_ ; telmä ja laite leijupetireaktoreiden lämmön siirtämisek- 25 si, joissa yllä mainitut ulkopuolisissa lämmönsiirtokam- • · · I, ; mioissa tapahtuvat lämmönsiirtopintoihin kohdistuvat • « « ; ·' kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien kor- • · · roosiosta johtuvat haitat on minimoitu.
• · « • · ·
• M
• · · · 30 Erityisesti esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laite lämmön talteenottamiseksi : lei jupetireaktoreista, jossa epäpuhtauksiin perustuvan • « « korroosion riski on minimoitu.
’·’** 35 Esillä olevassa keksinnössä on saatu aikaan parannettu menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten • komponenttien leijupetireaktoreiden lämmönsiirtokammioi- 4 102316 den lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi. Keksintöä voidaan erityisesti soveltaa leiju-petireaktoreihin, jotka käsittävät: - reaktorikammion, kuten prosessikammion tai polttokammi-5 on, jossa on kiintoainepartikkelipeti, elimet kiintoai- nepartikkelipedin fluidisoimiseksi, reaktorikammion pois-toyhde ja reaktorikammion tuloyhde; - ensimmäisen kammion, joka on yhteydessä mainittuun reaktorikammion poistoyhteeseen ja jossa on kiinto- 10 ainepartikkelipeti, ja - lämmönsiirtokammion, jossa on kiintoainepartikkelipeti, elimet partikkelipedin fluidisoimiseksi, ainakin osittain kiintoainepartikkelipedin kanssa yhteydessä olevat läm-mönsiirtopinnat, lämmönsiirtokammion tuloyhde ja lämmön- 15 siirtokammion poistoyhde, joka on kytketty reaktorikammi on tuloyhteeseen.
Keksintö voidaan erityisesti soveltaa menetelmässä, joka käsittää vaiheet: 20 - kiintoainepartikkeleiden poistamiseksi reaktorikammios- ta reaktorikammion poistoyhteen kautta; : V - kiintoainepartikkelien syöttämiseksi ensimmäisestä kam- V miosta lämmönsiirtokammioon, ja : - kiintoainepartikkelien kierrättämiseksi lämmönsiirto- 25 kammiosta rektorikammioon reaktorikammion tuloyhteen « · * ·*“· kautta.
• · ·
Esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon • · · mukaisesti uusi menetelmä käsittää vaiheet, jossa kiin- • · · *. 30 toainepartikkeleita • · • *·· - syötetään ensimmäiseen kammioon, joka on laimen- :: nuskammio, kammiossa olevan kiintoainepartikkelipedin ; päälle laimennuskammion tuloyhteen kautta, joka on sovi- • «« ! ! tettu laimennuskammion yläosaan, ja • « ‘ * 35 - poistetaan laimennuskammiosta poistoyhteen kautta, joka on sovitettu laimennuskammion alaosaan, ja 5 102316 - jossa huuhtelukaasua syötetään ainakin osaan laimennus-kammiota, lämmönsiirtopinnoille haitallisten aineiden inaktivoimiseksi ja/tai erottamiseksi laimennuskammiossa olevasta kiintoainepartikkelipedistä.
5 Näin haitalliset, kuten korroosiota aiheuttavat, komponentit, erotetaan kiintoainesuspensiosta, joka johdetaan laimennuskammion läpi ja/tai inaktivoidaan läpivirtauksen aikana. Haitallisia kaasumaisia tai hienojakoisia 10 kiintoainepartikkelikomponentteja voidaan helposti erot taa huuhtelemalla huuhtelukaasulla, jota voidaan samanaikaisesti käyttää fluidisoimaan laimennuskammion kiinto-ainepartikkelipeti. Huuhtelukaasu voi olla inertti kaasu tai kaasu, joka aiheuttaa kemiallisen reaktion kiinto-15 ainepartikkelipedissä. Siten ilmaa tai muuta happea si sältävää kaasua voidaan käyttää aikaansaamaan hapettavia reaktioita. Viipymisaikaa, joka tarvitaan laimennuskammiossa huuhtomiseen tai kemiallisiin reaktioihin, voidaan kontrolloida optimaalisten tulosten aikaansaamiseksi. 20 Viipymisaikaa voidaan säädellä esimerkiksi säätelemällä pedin tiheyttä, kiintoainepartikkelivirran nopeutta tai laimennuskammion petitilavuutta.
Keksinnön mukaisessa laitteessa ensimmäinen kammio on 25 laimennuskammio, • » « - jonka yläosassa on laimennuskammion tuloyhde kiintoainepartikkeleille ja jonka alaosassa on poistoyhde kiintoainepartikkeleille, ja • · 4 I.I - jossa on elimet huuhtelukaasun syöttämiseksi ** 30 ainakin osaan laimennuskammiota, lämmönsiirto- • · t pinnoille haitallisten aineiden inaktivoimiseksi :'"l ja/tai erottamiseksi laimennuskammiossa olevasta
Vi kiintoainepartikkelipedistä.
• · · • · ’· *· 35 Laimennuskammio voi niin haluttaessa olla sijoitettu horisontaalisesti lämmönsiirtokammion lähelle, jopa sen kanssa samaan vaippaan. Esillä olevan keksinnön erään 6 102316 toisen suoritusmuodon mukaisesti laimennuskammio voi olla sijoitettu suoraan lämmönsiirtokammion yläpuolelle. Tällöin laimennuskammiossa voi olla aukkoja, jotka sallivat kiintoainepartikkeleiden virtauksen alaspäin aukkojen 5 läpi lämmönsiirtokammioon. Laimennuskammiossa ja lämmön-siirtokammiossa voi siten olla olennaisesti samanlaiset horisontaaliset poikkileikkaukset ja ne voivat olla saman vaipan sisällä.
10 Edelleen eräällä toisella tavalla tarkasteltuna esillä olevassa keksinnössä on saatu aikaan parannettu menetelmä lämmön talteenottamiseksi leijupetireaktorin kiinto-ainepartikkeleista käyttämällä hyväksi lämmönsiirtokam-miota, joka menetelmä käsittää vaiheet: 15 - kuumien kiintoainepartikkeleiden jatkuvaksi syöttämi seksi prosessikammiosta lämmönsiirtokammioon ja kiintoainepartikkeleiden jatkuvaksi poistamiseksi lämmönsiirto-kammiosta prosessikammioon, - lämmön talteenottamiseksi kiintoainepartikkeleista läm- 20 mönsiirtokammiossa lämmönsiirtopintojen avulla; - kiintoainepartikkeleiden siirron viivästyttämiseksi prosessikammion poistoyhteestä lämmönsiirtopintojen alueen tuloyhteeseen vähintään kahdella sekunnilla.
25 Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaisesti on saatu ai- »·· kaan parannettu laite lämmön talteenottamiseksi kiinto-ainepartikkeleista leijupetireaktorissa käyttämällä hy-väksi lämmönsiirtokammiota, joka laite käsittää: • · < M - elimet kiintoainepartikkeleiden jatkuvaksi syöttämi- • « · ·. 30 seksi prosessikammiosta lämmönsiirtokammioon, ja kiin- • · ; *·· toainepartikkeleiden jatkuvaksi poistamiseksi lämmönsiir- tokammiosta prosessikammioon; t.j . - lämmönsiirtopintoja lämmön talteenottamiseksi kiintoai- I nepartikkeleista ja elimet talteenotetun lämmön siirtä- '· 35 miseksi lämmönsiirtokammiosta; 7 102316 - elimet kiintoainepartikkeleiden siirron viivästyttä-miseksi prosessikammion poistoyhteestä lämmönsiirtopinto-jen alueen tuloyhteeseen vähintään kahdella sekunnilla.
5 Keksinnön mukaisesti kiintoainepartikkeleiden siirron viivästyttäminen voidaan tehdä erillisellä kammiolla, niin sanotulla laimennuskammiolla, jonka läpi kiintoai-nepartikkelit siirretään lämmönsiirtokammioon.
10 Haluttu viipyminen voidaan saada aikaan myös erityisellä lämmönsiirtokammion rakenteella, joka yleensä hidastaa kiintoainepartikkeleita ja saa aikaan olennaisesti tasaisen kiintoainevirran lämmönsiirtopintojen alueelle. Esimerkiksi lämmönsiirtokammio voi olla jaettu ensimmäiseen 15 ja toiseen osaan horisontaalisella tai pystysuuntaisella reikälevyllä, joka on sijoitettu siten, että lämmönsiir-topinnat ovat toisessa osassa. Ensimmäinen osa toimisi siten välivarastona, jota tässä yhteydessä kutsutaan laimennuskammioksi tai laimennusvyöhykkeeksi, jossa kiin-20 toaine viipyy muutamia sekunteja, ennen kuin se tulee varsinaiselle lämmönsiirtoalueelle. Laimennuskammioita ja laimennusvyöhykkeitä voidaan kutsua myös yhteisellä termillä "laimennustila".
25 Laimennustilan pääasiallisena tarkoituksena on edistää j# ·* haitallisten, ts . korroosiota aiheuttavien komponenttien, ♦ « « • ·* epäpuhtauksien poistoa kiintoaineesta. Siksi laimennusti- • · :.’*i laa huuhdellaan edullisesti leijutuskaasulla kemiallisten s.·,1 reaktioiden nopeuttamiseksi epäpuhtauksissa ja/tai niiden : : 30 huuhtomiseksi pois, ts. poistamaan epäpuhtauksia ja nii den reaktiotuotteita. Laimennuksella voi useimmissa ta- • pauksissa olla lämpötilaa laskeva funktio, mutta jos t · · .·;·. eksotermisiä reaktioita, kuten jälkipolttoa, tapahtuu laimennuskammiossa, silloin lämpötila voi nousta.
:;V 35 !.,.· Huuhtelukaasu, joka voi samalla olla leijutuskaasu, voi : edullisen suoritusmuodon mukaisesti olla ilmaa tai jotain 8 102316 muuta happea sisältävää kaasua, koska silloin esim. hiilimonoksidia ja alkuainerikkiä voidaan hapettaa hiilidioksidiksi ja rikkidioksidiksi vastaavasti, jotka taas voidaan huuhtoa pois kaasumaisina aineina leijupetimate-5 riaalista. Huuhtelukaasu voi haluttaessa olla inerttiä kaasua.
Haihtuvia klooriyhdisteitä, kuten NaCl, HC1, KC1 tai ZnCl2, ja alkaleja voidaan poistaa petimateriaalista 10 huuhtelukaasulla. Riittävällä viipymisajalla halutut kemialliset reaktiot ja huuhtelu voivat olla lähes täydellisiä .
Tarvittava viipymisaika riippuu prosessikammion proses-15 seista. Laimennustilan on oltava mitoitettu siten, että viipymisaika on riittävä, esim. 2-15 sekuntia. Jos laimennustilan kiintoainepartikkeleiden tilavuus on pysyvässä tilassa V, ja kiintoainepartikkeleiden tiheys r ja massavirta Qm, niin kiintoainepartikkelien (keskimääräi-20 nen) viipymisaika T laimennustilassa on T = V * r / Qm.
Kiintoainepartikkeleiden tiheys laimennustilassa riippuu 25 tietyssä määrin leijutuskaasun virtausnopeudesta. Laske- • · maila lei jutuskaasun virtausnopeutta kiintoainepartikke- « *
: leiden tiheyttä voidaan nostaa ja siten viipymisaika T
4 · · • · saadaan yllä olevan kaavan mukaisesti pitemmäksi. Kuiten- « · « kin samanaikaisesti lei jutuskaasun vaikutukset haitallis- • · · ‘ 30 ten epäpuhtauksien kemiallisten reaktioiden edistämiseen ja reaktiotuotteiden huuhtomiseen kiintoaineesta vähene- • · · vät. Siksi lei jutuskaasun virtausnopeuden vähentäminen ei V : sinällään ole tehokas keino laimennustilan toiminnan säätelemiseksi.
,;;;· 35
Jotta voidaan ylläpitää tarkoituksenmukaisia kemiallisia • « M : reaktioita ja huuhteluolosuhteita ylöspäin virtaavassa 9 102316 partikkelipedissä, ja samalla lisätä petitiheyttä, leijutusta voidaan vähentää pedin alaosissa ja normaalia nopeutta voidaan ylläpitää pedin yläosissa. Yläosien leiju-tus voidaan saavuttaa suuttimilla, jotka on sijoitettu 5 seinille pystysuunnassa korkealle tasolle tai suuttimilla, jotka ulottuvat korkealle arinan yläpuolelle.
Olettaen, että kiintoainepartikkeleiden tiheys laimennus-tilassa on vakio, viipymisaika riippuu ainoastaan massa-10 virrasta Qn ja kiintoainepartikkeleiden pysyvän tilan tilavuudesta V laimennustilassa. Pysyvän tilan olosuhteissa massavirta laimennustilaan on sama kuin massavirta siitä pois. Jos laimennustilan rakenne on sellainen, että tilavuus V on vakio, virtausnopeus Qn laimennustilaan 15 määrää yksin viipymisajan T.
Laimennustila, josta leijupetimateriaali poistetaan sulun ylivirtauksella, on eräs esimerkki rakenteesta, jossa tilavuus V on vakio. Jos, esimerkiksi, lämmönsiirtokam- 20 mio, jossa on tällainen laimennustila, on osa kiertolei- jupedin kierrätyssysteemiä, systeemin kiertonopeus määrää massavirran Qe ja viipymisajan T. Tällainen rakenne voi olla tyydyttävä, kun se on mitoitettu siten, että kor- keimmalla virtausnopeudella Q, viipymisaika T on vielä i 25 riittävä. Olosuhteissa, joissa massavirta Q. on matalampi, « « » I viipymisaika T tulee pidemmäksi, ja siten saa aikaan * · - *.i paremman haitallisten epäpuhtauksien laimennuksen.
# ; : : • * · :Viipymisaika T laimennustilassa on vakio, jos poistovir- 30 tausnopeus ja kiintoaineen tilavuus siinä ja sen tiheys , .·. ovat vakioita. Eräs tapa pitää kiintoaineen tilavuus • · laimennustilassa vakiona maksimissaan on pitää ulos tuleva massavirta pienempänä kuin saatavissa oleva tuleva V,· massavirta, ja palauttaa ylimääräinen kiintoaines suoraan i : 35 reaktorikammioon.
t t » • s · 10 102316
Vakioviipymisaika voidaan saada aikaan pitämällä petiti-heys ja poistovirta vakiona, esim. leijutuskaasuilla. Jos vastaavasti poistovirta tehdään säädettäväksi, saadaan aikaan laimennustila, jossa on säädettävä viipymisaika.
5 Säädettävä viipymisaika voi olla hyödyllinen, kun proses-siparametreja, kuten esim. polttolaitteen polttoainetta, vaihdellaan. Tällaisten systeemien epäkohtana on vii-pymisajan yhteys lämmönsiirron määrään lämmönsiirtokam-10 miossa.
Lajittelukammion funktio voidaan lisätä laimennuskammioon lajittelukammion päästäessä sisään lämmönsiirtovyöhyk-keelle vain kiinteää materiaalia, joka materiaali on rae-15 kooltaan alle tietyn rajan. Lajittelu voidaan tehdä mekaanisella erottimella tai leijutuskaasulla. Lajittimena käytettävä kammio täytyy varustaa erillisellä poisto-kanavalla karkeaa materiaalia varten.
20 Esillä olevan keksinnön yllä mainitut ja muut tavoitteet, . piirteet ja edut käyvät ilmi seuraavasta selostuksesta,
I I
jossa viitataan liitteenä oleviin piirustuksiin, joissa
I I
kuvio 1 on kaavamainen poikkileikkaus kierto- 25 leijureaktorista, jossa on laimennus- • · · *·:·* kammio ; • t · *.* * kuvio 2 on kaavamainen poikkileikkaus leijupe- tireaktorin alaosasta, jossa on laimen- ·' « '· nuskammio esillä olevan keksinnön erään 3 o toisen esimerkinomaisen suoritusmuodon mukaisesti, ja • < · · *,..t kuviot 3 ja 4 ovat kaavamaisia poikkileikkauksia *;* eräistä muista leijupetireaktoreista, · './·< joissa on laimennuskammio esillä olevan 35 keksinnön toisten esimerkinomaisten • · suoritusmuotojen mukaisesti.
11 102316
Kuvioissa käytetään kuvion 1 viitenumerolta viitattaessa vastaaviin osiin kuvioissa 2-4. Viitenumerolta kuviossa 2 edeltää kuitenkin 2 ja kuvioissa 3 ja 4 vastaavasti numero 3 tai 4.
5
Menetelmää ja laitetta kuvataan ensin Kuvion 1 yhteydessä kiertoleijureaktoriin 10, jossa on reaktorikammio 12, partikkelierotin 14, laimennuskammio 16 ja lämmönsiirto-kammio 18. Laimennuskammio 16 ja lämmönsiirtokammio 18 on 10 muodostettu samaan vaippaan 19.
Kiintoainepartikkeleiden 20 leijupeti on järjestetty reaktorikammioon 12. Elimet leijutuskaasun syöttämiseksi, kuten arina 22 ja ilmakaappi 24 on järjestetty reak-15 torikammion alaosaan pedin 20 nopeaksi fluidisoimiseksi. Reaktorikaasun poistoyhde 26 on järjestetty reaktorikam-mion 12 ylimpään osaan savukaasun mukana kulkeutuneiden kiintoainepartikkeleiden poistamiseksi reaktorikammiosta. Kiintoainepartikkeleita erotetaan kaasusta partikke-20 lierottimessa 14 ja kaasua erotetaan kaasun poistoyhteen 28 ja konvektio-osan 30 kautta. Kaasusta erotetut kiinto-ainepartikkelit kuljetetaan alaspäin paluuputken 32 kaut- I t ta ja laimennuskammion tuloyhteen 34 kautta laimennuskam-mion 16 alaosaan. Kiintoainepartikkelit keräytyvät alas-25 päin virtaavaksi partikkelipediksi 32' paluuputken 32 • · · alimpaan osaan. Laimennuskammiossa 16 kiintoainepartikke- » « · *·1 ’ lipetiin 16’ syötetyt partikkelit johdetaan ylöspäin pedin läpi leijuttamalla kaasua, joka on syötetty arinan :.V 36 läpi laimennuskammion pohjalle. Leijutuskaasua käyte- · 30 tään samalla huuhtelukaasuna haitallisten komponenttien : poistamiseksi. Leijutuskaasua voidaan myös käyttää sääte- *···.: lemään pedin tiheyttä. Kasvanut tiheys nostaa kiintoai nepartikkeleiden viipymisaikaa laimennuskammiossa.
• · · • · · • · · · 35 12 102316 keleita virtaamasta vapaasti kammiosta toiseen. Vapaa kanava 40, joka muodostaa kammion poistoyhteen, on järjestetty väliseinän yläpuolelle sallien kiintoainepar-tikkeleiden poistamisen ylivirtauksella laimennuskammios-5 ta 16. Kaasua poistetaan laimennuskammiosta myös kanavan 40 kautta.
Pysyvän tilan olosuhteissa materiaalia poistetaan laimen-nuskaimniosta 16 kanavan 40 kautta samalla nopeudella kuin 10 materiaalia tulee sisään. Kun materiaali on laimennuskam-miossa, se huuhdotaan kaasulla, jota tuodaan arinan 36 kautta. Kiintoainepartikkelit laimennuskammiossa 16 ja paluuputken 32 alaosassa toimivat kaasulukkona partikke-lierottimen alaosan ja reaktorikammion välillä.
15 Väliseinän 38 yläpään tai -reunan vertikaalinen taso voi olla korkeampi tai matalampi säädellen näin kanavan 40 tasoa ja laimennuskammion 16 petitilavuutta. Suuremmat petitilavuudet saavat aikaan pidemmät viipymisajat kuin 20 pienemmät petitilavuudet.
Laimennuskammiosta poistettavat kiintoainepartikkelit on "puhdistettu" haitallisista komponenteista huuhtomalla ja mahdollisesti inaktivoimalla aktiivisia haitallisia kom-25 ponentteja. Siten puhdistetut partikkelit virtaavat väli- • · · • ·’ kuljetuskammioon 42, joka on sijoitettu laimennuskammion • * · : V 16 ja lämmönsiirtokammion 18 välille. Kiintoainepartikke- • · lit laskeutuvat kuljetuskammiossa 4 2 alaspäin kohti kam-: : ; mion alaosassa olevaa aukkoa 44, joka on yhteydessä läm- :*·*: 30 mönsiirtokammioon 18. Aukko 44 muodostaa tuloyhteen läm- mönsiirtokammion 18 alaosaan.
• · · • · · Lämmönsiirtopinnat 46 on järjestetty lämmönsiirtokammioon • ♦ « 18. Kiintoainepartikkeleita, jotka on syötetty kammion 18 Vv 35 petiin 18', leijutetaan leijutuskaasulla, jota on syötet-ty arinan 48 läpi ja tuodaan ylivirtauksella lämmönsiir-:tokammion reaktorikammion alaosaan avautuvan poistoyhteen 13 102316 50 läpi poistoyhteen muodostaessa samalla reaktorikammion tuloyhteen. Lämmönsiirtokammiosta poistettavia kaasuja syötetään samanaikaisesti reaktorikammioon. Myös laimen-nuskammiosta saatavia kaasuja voidaan poistaa saman pois-5 toyhteen kautta, jos niitä ei poisteta erillisestä pois-toyhteestä. Pysyvän tilan olosuhteissa materiaalia, joka tulee lämmönsiirtokammioon, poistetaan samalla nopeudella poistoyhteen 50 kautta.
10 Kuvion 1 rakenteessa laimennuskammion kiintoaineen tilavuus on olennaisesti vakio, väliseinän 38 yläpään määräämä. Siten viipymisaika, ts. aika, joka kiintoaineelta menee kulkea läpi laimennustilan, määräytyy vahvasti reaktorin kiertonopeuden perusteella. Näin saadaan jonkin 15 verran säädettävyyttä haitallisten epäpuhtauksien laimennukseen muuntelemalla leijutuskaasun virtausta ja siten pedin tiheyttä laimennuskammiossa, mikä taas vaikuttaa partikkeleiden viipymisaikään pedissä.
20 Kuvion 1 suoritusmuodossa on mahdollista sulkea leijutus kokonaan osassa lämmönsiirtokammiota 18, jolloin kiinto-ainepartikkelit voivat virrata suoraan laimennuskammiosta 16 pedin 18' päältä aukkoon 50.
< · · • 25 Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen laimennuskammion 216 ja lämmönsiirtokammion 218 yhteisessä vaipassa 219 yhdis- » » · tettynä sisäiseen kiintoainepartikkelikiertoon leijupeti- reaktorikammion 212 alaosassa. Kiintoainepartikkelit V.· syötetään suoraan reaktorikammion poistoyhteen 226 läpi • · * V : 30 laimennuskammioon 216. Tällöin laimennuskammioon tulevien j kiintoaineiden määrä riippuu kiintopetimateriaalin hydro- .···; dynamiikasta reaktorikammion sisällä.
• · · * * ♦
Kiintoainepartikkelit, joita leijutetaan elimillä 236, 35 virtaavat alaspäin laimennuskammiossa ja poistetaan sieltä väliseinän 238 alaosassa olevan aukon 234 kautta. Poistetut kiintoainepartikkelit syötetään suoraan lämmön- 14 102316 vaihtokammion 218 kiintoainepartikkelipetiin. Poistoaukko 250 johtaa kiintoainepartikkelit ylivirtauksella lämmönsiirtokammiosta 218 reaktorikammion 212 alaosaan.
5 Kuvio 3 esittää kaavamaisen kuvan esillä olevan keksinnön vielä eräästä suoritusmuodosta, jonka mukaan laimennus-kammio 316 järjestetään yhteiseen vaippaan 319 lämmön-siirtokammion 318 kanssa. Vaippa 319 jakautuu yläosaan ja alaosaan virtauksen tasoittimella, ts. horisontaalisella 10 reikälevyllä 352. Lämmönsiirtopinnat 346 on järjestetty vaipan alaosaan 318 sen kiintoainepartikkelipetiin 318·. Yläosa muodostaa laimennusvyöhykkeen. Virtauksen tasoitin 352 estää olennaisesti partikkeleiden sekoittumisen yläjä alaosissa, ts. laimennus- ja lämmönsiirtoalueilla. 15 Virtauksen tasoitin 352 saa myös aikaan tasaisen kiinto-ainepartikkelivirtauksen laimennusalueelta 316 lämmön-siirtoalueelle 318 ja estää kuolleiden alueiden syntymisen lämmönsiirtokammion petiin. Kiintomateriaali poistetaan lämmönsiirtokammiosta aukon 354 kautta väliseinän . . 20 356 alimmaisessa osassa läheiseen pystysuuntaiseen kulje- tuskanavaan 358, joka on yhteydessä reaktorikammion 312 alaosan tuloyhteen 350 kanssa. Elimet 360' lämmönsiirto-: .· kanavan 358 pedin leijuttamiseksi nostavat kiintoainepar- tikkeleita ylöspäin ja varmistavat kiintomateriaalin : : : 25 poiston lämmönsiirtokammiosta reaktorikammioon. Leijutus- kaasu, joka on syötetty lämmönsiirtokammioon 318 virtaa reikälevyssä 352 olevien aukkojen läpi sen yläpuolella .*.·. olevaan laimennuskammioon 316 toimien näin myös huuhtelu- kaasuna.
30 • · : Kiintoaine kuvion 3 suoritusmuodossa syötetään reaktori- • · · kammion seinässä olevan reaktorikammion poistoaukon 326 läpi laimennuskammioon 316 ja virtaa sieltä reikälevyn 352 läpi lämmönsiirtokammioon. Reikälevyn 352 tarkoituk-35 sena on vaimentaa partikkeleiden pyörteisen liikkeen suurimpia heilahteluja ja saada aikaan tasainen kiintoaineen virtaus lämmönsiirtokammioon.
15 102316
Laimennuskammion 316 toiminta määräytyy aukon 326 läpi kulkevan kiintoainevirran sekä elimien 360 ja 360' aikaansaamien leijutuskaasun virtausnopeuksien mukaan. Kiintoaineen taso kanavassa 358 on aina aukon 350 reunaan 5 asti, mutta laskemalla fluidisointitasoa kanavassa 358 kiintoaineen tiheys siinä nousee. Tällöin myös kiintoaineen tilavuus laimennuskammiossa 316 ja viipymisaika siinä kasvaa. Syy tähän on siinä, että kiintoaineen hydrostaattinen paine kammioissa 318 ja 316 on aina tasapai-10 nossa kanavan 358 kiintoaineen paineen kanssa. Nostamalla leijutustasoa laimennuskammiossa 316 kiintoaineiden taso laimennuskammiossa vastaavasti nousee, mutta viipymisaika ei kasva, koska kiintoaineiden tiheys laimennuskammiossa pienenee samalla. Kuitenkin tällä leijutuksen kasvulla on 15 positiivinen vaikutus laimennuskammion toimintaan kiihdyttämällä haitallisten epäpuhtauksien huuhtelua siitä.
Viipymisaika T vähenee kiintoainevirtauksen kasvaessa aukon 326 läpi. Kuitenkin kitkailmiöistä johtuen kiinto-20 aineen taso laimennuskammiossa alkaa silloin tulla korkeammaksi kuin tasapainossa tasoittaen siten jossain määrin T:n pienenemistä. Kanavan 358 läpi tapahtuvalla virtauksella on maksiminopeutensa, ja laimennuskammio täyttyy suurimmilla tulovirtauksilla. Siten kuviossa 3 25 esitetyllä rakenteella saadaan aikaan itsestään tasapai- • · *. ! nottava viipymisaika, jolla viiveajalla on alaraja.
« · · • · • · 16 102316 lämmönsiirtokammion 418 yläpuolelle yhteiseen vaippaan 419. Kiintoaine tuodaan laimennuskammioon 416 paluuput-kella 432, jossa on kaasulukko 462 alaosassaan.
5 Kuvion 4 systeemiä voidaan käyttää siten, että laimennus-kammio on täynnä, ts. täytetty sen yläosassa olevan aukon 464 reunaan asti, aukon salliessa kiintoainepartikkelei-den virrata sen läpi reaktorikammioon 412. Laimennuskam-mion 416 pohjalla on elimet 436 huuhtelukaasun syöttämi-10 seksi, joka virtaa kiintoainepartikkelipedin läpi laimen-nuskammiossa ja aukon 464 läpi reaktorikammioon. Laimen-nuskammiossa on myös elimet 466 leijutuskaasun syöttämiseksi poistokanavaan 468, kiintoainepartikkeleiden poistamiseksi säädetyllä nopeudella laimennuskammiosta ja 15 partikkeleiden johtamiseksi kohti tuloaukkoa 444 lämmön-siirtokammioon 418.
Elimien 466 avulla aikaansaadun leijutuskaasun avulla säädettävä määrä kiintoainepartikkeleita poistetaan pois-20 tokanavan 468 läpi sulun 470 yli toiseen kanavaan 472, joka johtaa kiintoainepartikkelit lämmönsiirtokammioon 418. Sulun 470 korkeus on edullisesti sellainen, että ilman leijutuskaasua ei kiintoainepartikkeleita poistu ensimmäisestä kanavasta 468 toiseen kanavaan 472. Lämmön-25 siirtokammio käsittää lämmönsiirtopinnat 446 ja elimet i · .
• · *.* 448 leijutuskaasun järjestämiseksi varmistamaan kiintoai- ♦ · · ·' ·* neen poisto lämmönsiirtokammiosta aukon 450 kautta reak- • · ♦ *· "· torikammioon.
• * · • · · • · ·
• M
V : 30 Kuten yllä on kuvattu, tässä systeemissä partikkeleiden poistonopeus laimennuskammiosta määrää virtausnopeuden Q*.
: Koska Qm on siten säädettävissä ja kiintoaineen tilavuus laimennustilassa vakio, kuvio 4 esittää systeemin, jossa on säädettävissä oleva viipymisaika.
35 ·;·’ Vaikka esillä oleva keksintö on edellä esitetty yksityis- • · : : : kohtaisesti edullisine suoritusmuotoineen, on ymmärrettä- 17 102316 vää, että lukuisat muunnelmat ovat mahdollisia keksinnön soveltamisalan ja hengen sisällä. Siten on mahdollista yhdistää yllä esitettyjä suoritusmuotoja ja syöttää kiintoainetta ulkopuolisesta kiintoainepartikkelikierrosta 5 paluuputken kautta ja/tai suoraan reaktorikammiosta sisäisen kiintoainepartikkelikierron kautta laimennuskammi-oon. Korkealla kuormituksella kiintoainepartikkeleita voidaan syöttää kokonaan tai pääasiassa paluuputken kautta ja poistoaukot reaktorikammion alemmilla tasoilla 10 voivat toimia aukkoina ylimääräisen poistetun kiintoaineen kierrättämiseksi vastavirtaan ylivirtauksella reak-torikammioon takaisin. Matalalla kuormituksella kiinto-ainepartikkelit voidaan syöttää kokonaan tai pääasiassa sisäisestä kierrosta reaktorikammion seinien alemmilla 15 tasoilla olevien poistoaukkojen kautta.
• « • · • · · 1 • · · • · • · • t • · · • · # • · · • · · • · · • · · t : : m » « · « · · • « · · « • · · • · · a · · i : • « »

Claims (23)

1. Menetelmä kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien leijupetireaktoreiden lämmönsiirtokammioiden 5 lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi, missä leijupetireaktori käsittää: - reaktorikammion (212, 312, 412), kuten prosessikammion tai polttokammion, jossa on kiintoainepartikkelipeti, elimet kiintoainepartikkelipedin fluidisoimiseksi, reak- 10 torikammion poistoyhde (226,326) ja reaktorikammion tulo-yhde (250, 350, 450); - ensimmäisen kammion (216, 316, 416), joka on yhteydessä mainittuun reaktorikammion poistoyhteeseen ja jossa on kiintoainepartikkelipeti, ja 15. lämmönsiirtokammion (218, 318, 418), jossa on kiinto ainepartikkelipeti, elimet partikkelipedin fluidisoimiseksi, ainakin osittain kiintoainepartikkelipedin kanssa yhteydessä olevat lämmönsiirtopinnat (246, 346, 446), lämmönsiirtokammion tuloyhde ja lämmönsiirtokammion pois-20 toyhde, joka on kytketty reaktorikammion tuloyhteeseen, joka menetelmä käsittää vaiheet: - kiintoainepartikkeleiden poistamiseksi reaktorikammios-ta reaktorikammion poistoyhteen (226, 326) kautta; kiintoainepartikkelien syöttämiseksi ensimmäisestä 25 kammiosta lämmönsiirtokammioon; • · . .·. - kiintoainepartikkelien kierrättämiseksi lämmönsiirto- • · kammiosta rektorikammioon reaktorikammion tuloyhteen • · <· (250, 350, 450) kautta, .. ja joka menetelmä on tunnettu siitä, että * ( » l.\ 30 ” kiintoainepartikkeleita « · « *·] - syötetään ensimmäiseen kammioon, joka on lai- mennuskammio, kammiossa olevan kiintoainepartik- • t kelipedin päälle laimennuskammion tuloyhteen . kautta, joka on sovitettu laimennuskammion ylä- ; 35 osaan, ja 19 102316 poistetaan laimennuskainxniosta poistoyhteen kautta, joka on sovitettu laimennuskammion alaosaan, ja että - huuhtelukaasua syötetään ainakin osaan laimennuskam-5 miota, lämmönsiirtopinnoille haitallisten aineiden inak-tivoimiseksi ja/tai erottamiseksi laimennuskammiossa olevasta kiintoainepartikkelipedistä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että huuhtelukaasu on happea sisältävää kaasua, kuten ilmaa, aikaansaaden hapettavat olosuhteet laimen-nuskammiossa.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että huuhtelukaasu on leijutuskaasu fluidisoiden kiintoainepartikkelipedin laimennuskammiossa.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktorikammion poistoyhteestä laimennuskam- 20 mion läpi lämmönsiirtokammion tuloyhteeseen virtaavien kiintoainepartikkeleiden viipymisaika on säädetty, säätelemällä kiintoainepartikkelien viipymisaikaa laimennuskammiossa, siten että saadaan tarpeeksi aikaa epäpuhtauksien erottamiseksi reaktorikammiosta lämmönsiirtokammioon 25 virtaavista kiintoainepartikkeleista ja/tai kiintoain- • · ; epartikkeleissa olevien epäpuhtauksien inakt ivo imi seksi. • · · • · » • · ·
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu ... siitä, että viipymisaikaa säädetään säätelemällä laimen- • · « I.'. 30 nuskammion kiintoainepartikkelipedin tiheyttä.
• · « « · · : * : 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu :siitä, että viipymisaikaa säädetään säätelemällä laimennuskammion kiintoainepartikkelipedin tilavuutta. ' ί 35
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktorikammion poistoyhteestä lämmönsiirto- 20 102316 kammion tuloyhteeseen virtaavassa kiintoainepartikkeli-virrassa olevia syövyttäviä komponentteja inaktivoiva huuhtelukaasu syötetään laimennuskammioon.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiintoainepartikkelit poistetaan reaktorikam-miosta vaippaan (319), joka on jaettu reikälevyllä (352) ensimmäiseen (316) ja toiseen vyöhykkeeseen (318), sen ensimmäiseen vyöhykkeeseen partikkelileijupedin päälle ja 10 jossa toisessa vyöhykkeessä on lämmönsiirtopintoja (346).
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiintoainepartikkeleiden viipymisaika laimen-nuskammiossa on > 2 sekuntia, edullisesti 2-15 sekun- 15 tia.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laimennuskammion (216, 316, 416) kiinto- ainepartikkelivirran suunta on laimennuskammion yläpäästä 20 sen pohjaa kohti.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmönsiirtokammion (218, 418) kiinto- ainepartikkelivirran suunta on lämmönsiirtokammion poh- 25 jalta sen yläpäätä kohti. • · • · · • · · • · ·
12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu • · * siitä, että lämmönsiirtokammion (318) kiintoainepartikke-. , livirran suunta on lämmönsiirtokammion yläpäästä sen 30 pohjaa kohti. • « · « · »
13. Laite kiintoainesuspensioiden haitallisten kom-ponenttien leijupetireaktoreiden lämmönsiirtokammioiden lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämi- 35 seksi, joka leijupetireaktori käsittää: - reaktorikammion (212, 312, 412), kuten prosessikammion tai polttokammion, jossa on kiintoainepartikkelipeti, 21 102316 elimet kiintoainepartikkelipedin fluidisoimiseksi, reak-torikammion poistoyhde (226, 326) ja reaktorikammion tuloyhde (250, 350, 450); - ensimmäisen kammion (216, 316, 416), joka on yhteydessä 5 mainittuun reaktorikammion poistoyhteeseen ja jossa on kiintoainepartikkelipeti, ja - lämmönsiirtokammion (218, 318, 418), jossa on kiintoainepartikkelipeti, elimet partikkelipedin fluidisoimiseksi, ainakin osittain kiintoainepartikkelipedin kanssa 10 yhteydessä olevat lämmönsiirtopinnat (246, 346, 446), lämmönsiirtokammion tuloyhde, joka on yhteydessä ensimmäiseen kammioon, ja lämmönsiirtokammion poistoyhde, joka on kytketty reaktorikammion tuloyhteeseen, tunnettu siitä, että - ensimmäinen kammio on laimennus-15 kammio (216, 316, 416), jonka yläosassa on laimennuskam-mion tuloyhde kiintoainepartikkeleille ja jonka alaosassa on poistoyhde kiintoainepartikkeleille, ja että - laite käsittää elimet (236; 352,360; 436) huuhtelu- kaasun syöttämiseksi ainakin osaan laimennuskammiota, . . 20 lämmönsiirtopinnoille haitallisten aineiden inaktivoimi- • · » seksi ja/tai erottamiseksi laimennuskammiossa olevasta kiintoainepartikkelipedistä. « · « • I •Λ:
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu sii- 25 tä, että laimennuskammio edelleen käsittää elimet reak- torikammion poistoyhteestä laimennuskammion läpi lämmönsiirtokammion tuloyhteeseen virtaavien kiintoainepartik-keleiden viipymisajan säätämiseksi, säätelemällä kiinto- I f .·:· ainepartikkelien viipymisaikaa laimennuskammiossa, siten ^ 30 että saadaan tarpeeksi aikaa epäpuhtauksien erottamiseksi • · · ϊ.ί ! reaktorikammiosta lämmönsiirtokammioon virtaavista kiin- • · · ·...· toainepartikkeleista ja/tai kiintoainepartikkeleissa j .·. olevien epäpuhtauksien inaktivoimiseksi.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laite, tunnettu sii tä, että elimet viipymisajan säätelemiseksi laimennuskammiossa sisältää elimet laimennuskammion kiintoainepartik- 102316 22 kelipedin fluidisoinnin säätelemiseksi pedissä olevien kiintoainepartikkeleiden tiheyden säätelemiseksi.
16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laite, tunnettu sii-5 tä, että elimet viipymisajan säätelemiseksi laimennuskam- miossa sisältää elimet laimennuskammion kiintoainepartik-kelipedin tilavuuden säätelemiseksi.
17. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siilo tä, että laimennuskammio ja lämmönsiirtokammion on varustettu yhteisellä vaipalla, jossa on väliseinä (238, 358) laimennuskammion erottamiseksi lämmönsiirtokammiosta.
18. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu sii-15 tä, että laimennuskammio (316) ja lämmönsiirtokammio (318) on järjestetty päällekkäin yhteiseen vaippaan (319) , joka on jaettu horisontaalisella reikälevyllä (352) kahteen kammioon.
18 102316
19. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu sii tä , että - kuljetuskammio (472) on sijoitettu laimennuskammion (416) ja lämmönsiirtokammion (418) väliin, - laimennuskammion ja kuljetuskammion välinen seinä (470) 25 muodostaa sulun, joka sallii kiintoainepartikkeleiden : virtauksen laimennuskammion yläpäästä seinän yli kulje- • · · tuskammion yläosaan, ja - kuljetuskammion ja lämmönsiirtokammion välisessä sei-nässä (470) on ainakin yksi aukko (444) sen alaosassa • · · !.! 30 muodostaen laimennuskammion poistoyhteen ja lämmönsiirto- • · · *. kammion tuloyhteen kiintoainepartikkeleiden virtauksen • · · • V sallimiseksi kuljetuskammion alaosasta lämmönsiirtokammi- on alaosaan. « * * ' ! 35
20. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu sii tä, että lämmönsiirtokammio (218) on sijoitettu reaktori- 23 102316 kammion alaosan viereen ja sillä on yhteinen seinäosa reaktorikammion kanssa, ja - tässä seinäosassa on aukko (250), joka muodostaa läm-mönsiirtokammion poistoyhteen ja reaktorikammion tuloyh-5 teen sallien kiintoainepartikkeleiden virtauksen lämmön-siirtokammiosta reaktorikammioon.
21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukko (250) yhteisessä seinäosassa on sijoitettu 10 tasolle, joka sallii kiintoainepartikkeleiden virtauksen ylivirtauksella lämmönsiirtokammion kiintoainepartikkeli-pedin yläosasta reaktorikammioon.
22. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu sii-15 tä, että pystysuuntainen kuljetusyhde (358) on sijoitettu lämmönsiirtokammion poistoyhteen (354) ja reaktorikammion tuloyhteen (350) väliin niiden alaosaan kiintoainepartikkeleiden kuljettamiseksi lämmönsiirtokammiosta reaktori-kammioon . 20
23. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää elimet (226, 326, 464) huuhtelu-kaasun poistamiseksi laimennuskammiosta reaktorikammioon. • · · • · · ··· «·· • · · • · · • · • « · • · · • « • · « • · « • · · • · · • · · • · • · • · · I « * • I 24 102316
FI962332A 1996-06-05 1996-06-05 Menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi FI102316B (fi)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI962332A FI102316B (fi) 1996-06-05 1996-06-05 Menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi
US09/194,756 US6293781B1 (en) 1996-06-05 1997-06-04 Method of and apparatus for decreasing attack of detrimental components of solid particle suspensions on heat transfer surfaces
DK97925082T DK0901597T3 (da) 1996-06-05 1997-06-04 Fremgangsmåde og apparat til at formindske angreb af skadelige bestanddele af fast-partikel-suspensioner på varmeoverførselsoverflader
CNB971953155A CN1134608C (zh) 1996-06-05 1997-06-04 减轻固体粒子悬浮物有害组分对传热表面的腐蚀的方法与装置
PCT/FI1997/000349 WO1997046829A1 (en) 1996-06-05 1997-06-04 Method of and apparatus for decreasing attack of detrimental components of solid particle suspensions on heat transfer surfaces
CA002256893A CA2256893C (en) 1996-06-05 1997-06-04 Method of and apparatus for decreasing attack of detrimental components of solid particle suspensions on heat transfer surfaces
PL97330293A PL185470B1 (pl) 1996-06-05 1997-06-04 Sposób i urządzenie, zmniejszające oddziaływanie szkodliwych składników cząstek stałych zawiesin na powierzchnie, odprowadzające ciepło
JP50025398A JP3417952B2 (ja) 1996-06-05 1997-06-04 熱伝達面に対する浮遊固体粒子の有害成分による攻撃を減少させる方法および装置
AT97925082T ATE198649T1 (de) 1996-06-05 1997-06-04 Verfahren und vorrichtung zur verminderung des angriffs von schädlichen komponenten einer suspension mit feststoffen an einer wärmeübertragungsoberfläche
CZ19983973A CZ295707B6 (cs) 1996-06-05 1997-06-04 Způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem a reaktor s fluidním ložem pro provádění tohoto způsobu
AU30345/97A AU3034597A (en) 1996-06-05 1997-06-04 Method of and apparatus for decreasing attack of detrimental components of solid particle suspensions on heat transfer surfaces
ES97925082T ES2155253T3 (es) 1996-06-05 1997-06-04 Procedimiento y aparato destinados a reducir los ataques de los componentes perjudiciales de particulas solidas sobre las superficies de transferencia termica.
DE69703885T DE69703885T2 (de) 1996-06-05 1997-06-04 Verfahren und vorrichtung zur verminderung des angriffs von schädlichen komponenten einer suspension mit feststoffen an einer wärmeübertragungsoberfläche
EP97925082A EP0901597B1 (en) 1996-06-05 1997-06-04 Method of and apparatus for decreasing attack of detrimental components of solid particle suspensions on heat transfer surfaces

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI962332 1996-06-05
FI962332A FI102316B (fi) 1996-06-05 1996-06-05 Menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI962332A0 FI962332A0 (fi) 1996-06-05
FI962332A FI962332A (fi) 1997-12-06
FI102316B1 FI102316B1 (fi) 1998-11-13
FI102316B true FI102316B (fi) 1998-11-13

Family

ID=8546141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI962332A FI102316B (fi) 1996-06-05 1996-06-05 Menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6293781B1 (fi)
EP (1) EP0901597B1 (fi)
JP (1) JP3417952B2 (fi)
CN (1) CN1134608C (fi)
AT (1) ATE198649T1 (fi)
AU (1) AU3034597A (fi)
CA (1) CA2256893C (fi)
CZ (1) CZ295707B6 (fi)
DE (1) DE69703885T2 (fi)
DK (1) DK0901597T3 (fi)
ES (1) ES2155253T3 (fi)
FI (1) FI102316B (fi)
PL (1) PL185470B1 (fi)
WO (1) WO1997046829A1 (fi)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000020818A1 (en) * 1998-10-02 2000-04-13 Foster Wheeler Energia Oy Method and apparatus in a fluidized bed heat exchanger

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903510C2 (de) * 1999-01-29 2002-03-07 Mg Technologies Ag Verfahren zum Verbrennen oder Vergasen in der zirkulierenden Wirbelschicht
FR2803020B1 (fr) * 1999-12-22 2002-04-12 Abb Alstom Power Comb Procede pour reduire les emissions d'oxydes d'azote dans une installation de combustion en lit fluidise circulant
TW571049B (en) * 2001-11-12 2004-01-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Circulating fluidized bed boiler
CN100353116C (zh) * 2002-12-06 2007-12-05 中国科学院工程热物理研究所 调节循环流化床锅炉炉膛温度的冷灰器和方法
FI122481B (fi) 2004-12-29 2012-02-15 Metso Power Oy Tulistimen rakenne
CN101311626B (zh) * 2007-05-25 2012-03-14 巴布考克及威尔考克斯公司 整体式流化床灰冷却器
EP2338972B1 (en) 2009-12-23 2018-05-16 Eppendorf Ag Apparatus and method for generating a tool motion
CN103423738B (zh) * 2013-07-01 2016-05-04 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种燃用高钠煤的紧凑型循环流化床锅炉
EP2884167A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-17 Doosan Lentjes GmbH Fluidized bed apparatus
PL3054215T3 (pl) * 2015-02-04 2017-08-31 Doosan Lentjes Gmbh Wymiennik ciepła ze złożem fluidalnym
PL3222911T3 (pl) * 2016-03-21 2019-01-31 Doosan Lentjes Gmbh Wymiennik ciepła ze złożem fluidalnym i odpowiadające urządzenie spalające

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469050A (en) * 1981-12-17 1984-09-04 York-Shipley, Inc. Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor
US4453497A (en) 1982-12-21 1984-06-12 Struthers Wells Corporation Augmented heat transfer method and apparatus
FR2563118B1 (fr) 1984-04-20 1987-04-30 Creusot Loire Procede et installation de traitement de matiere en lit fluidise circulant
US4579070A (en) * 1985-03-01 1986-04-01 The M. W. Kellogg Company Reducing mode circulating fluid bed combustion
SE455726B (sv) * 1986-12-11 1988-08-01 Goetaverken Energy Ab Forfarande vid reglering av kyleffekten i partikelkylare samt partikelkylare for pannor med cirkulerande fluidiserad bedd
US4709662A (en) * 1987-01-20 1987-12-01 Riley Stoker Corporation Fluidized bed heat generator and method of operation
JPS6461509A (en) 1987-05-11 1989-03-08 Toray Industries Polyester fiber suitable for forming cloth
JPS63315809A (ja) * 1987-06-17 1988-12-23 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 循環型流動層ボイラのデンスベツド最下部の異常燃焼防止装置
JPH0830566B2 (ja) 1987-09-22 1996-03-27 三井造船株式会社 循環型流動層ボイラ
JPH0449448Y2 (fi) * 1987-10-08 1992-11-20
US5141708A (en) * 1987-12-21 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integrated recycle heat exchanger
US5275788A (en) 1988-11-11 1994-01-04 Peter Stoholm Circulating fluidized bed reactor
DE4007635C1 (fi) 1990-03-10 1991-09-19 Vereinigte Kesselwerke Ag, 4000 Duesseldorf, De
US5140950A (en) * 1991-05-15 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with recycle rate control and backflow sealing
JPH0552316A (ja) 1991-08-20 1993-03-02 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 循環型流動層ボイラの窒素酸化物低減方法
DE4200244A1 (de) * 1992-01-08 1993-07-15 Metallgesellschaft Ag Verfahren und vorrichtung zum kuehlen der heissen feststoffe eines wirbelschichtreaktors
US5406914A (en) * 1992-11-10 1995-04-18 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed reactor system
US5540894A (en) 1993-05-26 1996-07-30 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for processing bed material in fluidized bed reactors
US5533471A (en) * 1994-08-17 1996-07-09 A. Ahlstrom Corporation fluidized bed reactor and method of operation thereof
US5463968A (en) * 1994-08-25 1995-11-07 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a multicompartment variable duty recycle heat exchanger
US5570645A (en) * 1995-02-06 1996-11-05 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed system and method of operating same utilizing an external heat exchanger

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000020818A1 (en) * 1998-10-02 2000-04-13 Foster Wheeler Energia Oy Method and apparatus in a fluidized bed heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
AU3034597A (en) 1998-01-05
CZ397398A3 (cs) 2000-01-12
ATE198649T1 (de) 2001-01-15
ES2155253T3 (es) 2001-05-01
PL330293A1 (en) 1999-05-10
WO1997046829A1 (en) 1997-12-11
DK0901597T3 (da) 2001-06-05
CN1221482A (zh) 1999-06-30
EP0901597B1 (en) 2001-01-10
EP0901597A1 (en) 1999-03-17
CA2256893A1 (en) 1997-12-11
FI962332A0 (fi) 1996-06-05
FI102316B1 (fi) 1998-11-13
PL185470B1 (pl) 2003-05-30
JP3417952B2 (ja) 2003-06-16
DE69703885T2 (de) 2001-07-19
FI962332A (fi) 1997-12-06
JPH11512814A (ja) 1999-11-02
CZ295707B6 (cs) 2005-10-12
US6293781B1 (en) 2001-09-25
CN1134608C (zh) 2004-01-14
DE69703885D1 (de) 2001-02-15
CA2256893C (en) 2004-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI102316B (fi) Menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi
CA2521651C (en) A method of and an apparatus for recovering heat in a fluidized bed reactor
FI90138C (fi) Foerfarande foer styrning av en virvelbaeddreaktor samt en virvelbaeddspanna
FI92099C (fi) Kiertomassatyyppinen leijukerrosreaktori
FI119917B (fi) Kiertoleijureaktori ja menetelmä sen käyttämiseksi
US5505907A (en) Apparatus for treating or utilizing a hot gas flow
JPH0650678A (ja) 熱交換器を有する流動床反応器装置及び方法
JPH08503291A (ja) 流動床反応装置における熱回収方法および装置
FI97424C (fi) Menetelmä ja laite kuuman kaasun käsittelemiseksi tai hyödyntämiseksi
RU2537482C2 (ru) Циркулирующий псевдоожиженный слой с соплами для подачи вторичного воздуха в топочную камеру
FI109935B (fi) Kiertomassatyyppinen leijukerrosreaktorisysteemi ja menetelmä kiertomassatyyppisen leijukerrosreaktorisysteemin käyttämiseksi
JP5449149B2 (ja) シャフト炉および炉を操作する方法
KR950704643A (ko) 순환 유동상 시스템을 구동시키는 방법 및 장치(method and apparatus for operating a circulating fluidized bed reactor system)
RU2095121C1 (ru) Способ обработки горячих газов и устройство для его осуществления
KR100272724B1 (ko) 유동층 반응기로부터 일산화이질소(n₂o) 방출을 감소시키는 방법
FI119918B (fi) Menetelmä ja laite petimateriaalin käsittelemiseksi leijupetireaktoreissa
US6789487B2 (en) Fluidized bed incinerator and combustion method in which generation of NOx, CO and dioxine are suppressed
EP0060044B1 (en) Fluidised bed combustion
JP3913229B2 (ja) 循環流動炉
KR100194702B1 (ko) 유동층 열회수장치
EP1654494A2 (en) Method and apparatus for improving combustion in recovery boilers
FI119974B (fi) Leijukerrosreaktorijärjestelmä ja menetelmä sen valmistamiseksi
JPH07188797A (ja) 易揮発性金属の生産処理で用いる方法および炉構造
KR100336220B1 (ko) 유동층연소시스템및상기시스템을조작하는방법
JPH04301020A (ja) 流動層還元炉の炉下部構造