FI103590B - Laite ja menetelmä aineiden ja lämmön talteenottamiseksi leijukerrospoltosta - Google Patents

Description

103590

Laite ja menetelmä aineiden ja lämmön talteenottamiseksi leijukerrospoltoeta Tämä keksintö koskee yleisesti laitetta ja menetel-5 mää kemiallisten aineosien ja/tai lämpöenergian talteenottamiseksi leijukerrospolttoprosessista ja se koskee erityisesti tällaista laitetta ja menetelmää kemiallisten aineosien ja/tai lämpöenergian talteenottamiseksi leiju-kerrospolttoprosessiin johdetuista lähtöaineista. Leiju-10 kerrospolttoprosessityyppi, jota tämä keksintö koskee, sisältää sellaiset menetelmät, jotka sisältävät lignosel-luloosamateriaalin kemiallisen keiton, leijukerrospolton runsas- ja/tai vähärikkisillä polttoaineilla, katalyyttisen leijukerrosprosessoinnin, polttoaineiden leijukerros-15 kaasuttamisen ja ekso- tai endotermisten reaktioiden aikaansaamisen, joissa lämpöä halutaan poistaa reaktiovyö-hykkeeltä tai lisätä sille.

On tunnettua, että menetelmissä, jotka sisältävät lignoselluloosamateriaalin kemiallisen keiton, prosessi-20 suolojen muodossa olevia uudelleen käytettäviä natriumai-neosia voidaan ottaa talteen keiton jäteliemen eli musta-lipeän poltosta. Yksi aikaisemmin tunnettu menetelmä sellaisten prosessisuolojen talteenottamiseksi sisältää kolme erillistä laitteiston osaa: leijukerrospolttimen; sykloni-25 erottimen ja ulkopuolisen lämmönvaihtimen. Konventionaa lisen menetelmän käytön aikana mustalipeä johdetaan polt-timeen ja poltetaan useita kiinteitä aineita sisältävässä leijukerrosympäristössä, joka koostuu mustalipeän poltosta peräisin olevista prosessisuoloista. Prosessisuolat sisäl-30 tävät pieniä partikkeleita, jotka sekoittuvat polttimesta . . tuleviin polttokaasuihin, ja suurempia partikkeleita eli rakeita, jotka jäävät polttimen leijukerrosväliaineeseen.' Rakeet poistetaan polttimen pohjasta uudelleenkäyttöä varten sellunkeittoprosessin aikana ja rakeiden kerääntymisen 35 tai varastoitumisen säätämiseksi polttimessa.

2 103590

Polttokaasut ja sekoittuneet suolat poistetaan polttimesta ja johdetaan syklonierottimeen, jossa suolat erotetaan kaasuista. Sitten polttohöyryt poistuvat erotti-mesta suolattomina poistokaasuina ja erotetut suolat joh-5 detaan pois erottimesta ja ulkopuoliseen lämmönvaihtimeen. Erotetut suolat kerääntyvät kerrokseen lämmönvaihtimen sisäpuolelle ja kerroksen sisään sijoitetut lämmönvaihdin-putket siirtävät lämmön kerroksesta veteen, joka johdetaan putkien läpi höyryn muodostamiseksi ja kerääntyneiden suo-10 lojen jäähdyttämiseksi. Osa jäähdytetyistä suoloista palautetaan polttimeen sen toimintalämpötilan säätämiseksi.

Eräs edellä käsiteltyyn ennestään tunnettuun menetelmään liittyvä haitta liittyy sen erillisiin poltin- ja lämmönvaihdinastioihin. Erilliset astiat ovat osasyynä 15 suhteellisen suuriin lämpöhäviöihin johtuen suhteellisen suuresta astioiden pinta-alasta, joka on tavallisesti kosketuksessa matalammassa lämpötilassa olevaan ympäristöön. Astioiden erillisyys lisää edelleen konventionaalisen menetelmän monimutkaisuutta ja hintaa. Lisäksi edellä kuva-20 tussa systeemissä käytetty sykloniseparaattorityyppi on rajoittunut, sillä sen toiminta on herkkä paineen putoamiselle erottimessa ja halutut erotustehokkuudet saavutetaan vain korkeammilla käyttöasteilla. Siten systeemi ei toimi tehokkaasti alasajo-olosuhteissa.

25 Sen mukaisesti tämän keksinnön kohteena on aikaan saada uusi ja parannettu systeemi ja menetelmä kemiallisten aineosien talteenottamiseksi leijukerrospolttomenetel-mästä, kuten leijukerrospolttomenetelmästä, joka sisältää sellunkeiton jäteliemen polttamisen, ja/tai lämpöenergian 30 talteenottamiseksi polttoprosessista.

·' Toinen tämän keksinnön kohde on aikaansaada systee mi ja menetelmä, jolla vältetään sykloniseparaattorin tarve ja jossa erotetaan sekoittuneet partikkelit poltto-kaasuista paineen pudotukselle vähemmän herkällä tavalla 35 ja parannetulla erotustehokkuudella.

3 103590

Edelleen tämän keksinnön kohteena on aikaansaada systeemi ja menetelmä, jonka tuloksena ovat pienemmät läm-pöhäviöt ja halvempi ja yksikertaisempi rakenne kuin edellä kuvatussa ennestään tunnetussa systeemissä, jossa 5 käytetään erillisiä poltin- ja lämmönvaihdinastioita.

Muut kohteet ja edut käyvät ilmi seuraavan kuvauksen ja mukaan liitettyjen kuvioiden avulla.

Kuvio 1 on osittain leikkauksena esitetty sivukuva yhdestä laitteen toteutusmuodosta kemiallisten aineosien 10 talteenottamiseksi leijukerrospolttoprosessista ja/tai lämpöenergian talteenottamiseksi polttoprosessista; kuvio 2 on poikkileikkaus kuvion 1 linjaa 2-2 pitkin; ja kuvio 3 on kuviota 1 vastaava sivukuva osasta tois-15 ta laitteen toteutusmuotoa kemiallisten aineosien ja/tai lämpöenergian talteenottamiseksi leijukerrospolttoprosessista, jossa tuotetaan sisäisiä pyörteitä.

Keksinnön menetelmä on tarkoitettu kemiallisten aineosien tai lämpöenergian talteenottamiseen leijukerros-20 polttomenetelmästä ja siinä yhdistetään leijukerrospoltin ja lämmönvaihdin, joka käsittää laajan kiinteä aine-kaasu -erotusalueen ja leijukerroslämmönsiirtovyöhykkeen yhdessä moniosaisessa astiassa. Astia sisältää poltinosaston, jonka sisässä leijukerrospoltto tapahtuu; poltinosaan kytke-25 tyn lämmönsiirtoleijuosaston, joka auttaa poltinosaston säätelyssä ja myös mahdollistaa lämmön talteenoton esimerkiksi höyryn muodostuksen avulla; ja kiinteiden aineiden erotusosaston, joka erottaa tehokkaasti sekoittuneet partikkelit poltinosastosta ja polttimen polttokaasuista. 30 Leijukerrospoltinosastossa on yleensä pystysuuntainen kam- ; mio, jonka sisällä leijukerrospoltto tapahtuu ja jossa palamattomien aineosien pienet ja suuret partikkelit syntyvät ja muodostavat leijukerroksen väliaineen polttopro-sessia varten, ja kammiossa on läpivienti sen alemman pään 35 vieressä, jonka läpiviennin kautta kerroksen suuremmat 4 103590 partikkelit voidaan poistaa talteenottoa varten. Laitteeseen kuuluu lämmönvaihdinosasto, joka sisältää vaipan, joka on sijoitettu poltto-osaston kammion lähelle siten, että kammion alempi pää on sijoitettu vaipan alapuolelle 5 ja kammion ylempi pää jatkuu ylöspäin vaipan onteloon kaasumaisten polttoprosessin tuotteiden ja polttokaasuihin sekoittuneiden pienien partikkelien purkamista varten vaipan onteloon ja siten, että vaippa ympäröi osan poltto-osaston kammiosta kammion yläpään vieressä ja on erillään 10 siitä ja vaipassa on alempi osa, joka kerää polttokaasuis-ta erottuneet pienet partikkelit, jotka kerääntyvät kerrokseen vaipan alaosassa, ja ylemmässä osassa vaippaa on aukko, jonka kautta pääosin partikkeleista vapaat poltto-kaasut poistuvat vaipan ontelosta. Lämmönvaihdin on yh-15 teydessä vaipan onteloon lämmön poistamiseksi vaipan alaosaan kerääntyneiden pienten partikkeleiden kerroksesta. Vaipan alaosaan ja poltto-osastoon on yhdistetty laitteisto, jolla osa vaipan onteloon kerääntyneistä pienistä partikkeleista siirretään poltto-osastoon. Lyhyesti sa-20 nottuna kemiallinen seos johdetaan polttimeen, jossa se poltetaan leijukerrosväliaineessa, joka koostuu pienistä ja suurista palamattomien aineosien hiukkasista. Järjestelmässä suuret partikkelit jäävät leijukerrosväliainee-seen kun taas pienet partikkelit sekoittuvat polttoproses-25 sin tuottamiin polttokaasuihin ja kulkeutuvat niiden mukana leijulämmönvaihdinosastoon erotusosaston kautta. Mentyään tavallisesti leijulämmönvaihdinosaston yläpuolelle sijoitettuun erotusosastoon sekoittuneet partikkelit erottuvat tehokkaasti polton savukaasuista. Järjestelmää käy-30 tettäessä suuremmat partikkelit otetaan talteen leijuker-: rosväliaineesta säilytystä ja uudelleen käyttöä varten ja lämpöenergiaa otetaan pienistä partikkeleista astian läm-mönvaihdinosastossa lämpöenergian talteenottamiseksi polt-toprosessista.

103590 5

Siten tämä menetelmä kemiallisten aineosien tai lämpöenergian talteenottamiseksi käsittää vaiheet, joissa (1) orgaanista ainetta sisältävä kemiallinen seos poltetaan leijukerrospolttoprosessissa siten, että polttoker- 5 rosväliaine koostuu suurista ja pienistä palamattomista partikkeleista, jossa prosessissa pienet partikkelit sekoittuvat polttoprosessiin osallistuvien polttokaasujen virtaan; (2) osa kerrosväliaineen suurista partikkeleista 10 poistetaan talteenottoa varten; (3) polttokaasuihin sekoittuneet pienet partikkelit erotetaan polttokaasuista ohjaamalla polttokaasujen virta vyöhykkeeseen, jossa kaasuvirtaa hidastetaan ja sen suuntaa muutetaan ja sekoittuneet partikkelit putoavat pois hidas- 15 tuvista kaasuista ja kerääntyvät kerrokseksi; jolloin ero-tusvaihe sisältää vaiheen, jossa polttokaasujen virta ohjataan hidastusalueelle alaspäin suuntautuvaa rataa pitkin siten, että alaspäin suuntautuva liikemäärä, joka siirtyy sekoittuneisiin partikkeleihin kaasujen nopeuden pienen-20 tyessä ja niiden suunnan muuttuessa helpottaa partikkelien erottumista kaasuista; (4) oleellisesti partikkeleista vapaat kaasut johdetaan pois vyöhykkeestä; (5) lämpöä otetaan kerääntyneistä pienistä partikkeleista 25 lämpöenergian talteenottamiseksi polttoprosessista; ja (6) osa jäähtyneistä kerääntyneistä partikkeleista kierrätetään polttokerrokseen polttoprosessin käyttölämpötilan säätämiseksi.

Menetelmä on erityisen käyttökelpoinen prosessisuo-30 lojen talteenottamiseksi lignoselluloosakeittoprosessista : tulevasta mustalipeästä, ja se käsittää vaiheet, joissa (1) mustalipeä poltetaan pystysuorassa suunnassa olevan kammion sisällä olevassa polttokerroksessa, jolloin polt-tokerros koostuu suurista ja pienistä prosessisuolapartik-35 keleistä, jotka ovat muodostuneet poltettaessa mustalipeä 6 103590 lämpötila-alueella 593 °C - 677 °C, ja sitä leijutetaan kammioon johdetulla ilmalla, jolloin kammioon johdetun ilman nopeus on sellainen, että suuret suolapartikkelit jäävät kerrokseen ja pienet suolapartikkelit kulkeutuvat 5 pois kerroksesta polttokaasujen mukana; (2) polttokaasut ja kulkeutuneet suolat johdetaan alaspäin suuntautuvaa rataa pitkin vyöhykkeeseen, jossa kaasut hidastuvat ja niiden suunta muuttuu seuraten alkuperäistä alaspäin suuntautuvaa liikettä, jolloin alaspäin suun- 10 tautuva liikemäärä siirtyy sekoittuneisiin partikkeleihin ja kaasujen hidastuessa ja niiden suunnan muuttuessa, että mukana kulkeutuneet suolapartikkelit erottuvat kaasuista ja kasaantuvat kerättyjen suolojen kerrokseen; (3) oleellisesti suolasta vapaat kaasut johdetaan pois 15 hidastusvyöhykkeeltä; (4) kerättyjen suolojen kerros jäähdytetään alle noin 454 °C:n uudelleenpaakkuuntumisen minimoimiseksi; (5) osa jäähtyneistä suoloista kierrätetään takaisin pystysuorassa suunnassa olevaan kammioon nesteenpoltto-ope- 20 raation lämpötilan säätämiseksi; ja (6) osa suuremmista suolapartikkeleista otetaan pois polt-tokerroksesta polttokerroksen pitämiseksi ennalta valitulla tasolla ja pois otettujen suolojen uudelleen käyttöä varten sellunkeittoprosessissa.

25 Piirustuksiin viitaten kuviossa 1 esitetään pol- tin/lämmönvaihto-yhdistelmä eli astia 20, jossa on poltto-osasto 22 ja lämmönvaihto-osasto 24. Tässä kuvattua astiaa 20 käytetään prosessisuolojen talteenottamiseen lignosel-luloosan keittoprosessiin liittyvän keiton mustalipeän 30 poltosta ja/tai lämmön talteenottamiseen mustalipeän pol- : tosta. On kuitenkin ymmärrettävä, että astia 20 voidaan sovittaa käytettäväksi sovellutuksissa, joissa poltetaan muita aineita, kuten mm. öljyä, kaasua, hiiltä, öljykoksia tai turvetta, aineosien ja lämpöenergian talteenottamisek- 103590 7 si poltetusta seoksesta. Sen mukaisesti tämän keksinnön periaatteita voidaan soveltaa useilla tavoilla.

Astian 20 poltto-osasto 22 on muodoltaan pitkänomainen putkimainen kammio 26, joka on suunniteltu käytet-5 täväksi oleellisesti pystysuorassa asennossa. Kammio 26 käsittää alemman osan 28, joka sisältää leijukerrosväliai-neen 36, ja ylemmän osan 30. Lämmönvaihto-osasto puolestaan käsittää suhteellisen laajan vaipan 31, joka on sijoitettu ylemmän kammion osan 30 ympärille poltto-osastos-10 ta 22 emittoituvien polttokaasujen vastaanottamiseksi.

Edullisesti kammio 26 ja vaipan 31 pääosa, joka on sijoitettu tässä kuvattujen lämmönvaihtoputkien 82 ympärille, käsittää ulomman kerroksen, joka on alemman luokan terästä, ja sisemmän kerroksen, joka on sopivaa tulenkestävää 15 materiaalia. Toisaalta vaipan 31 osa, joka sijaitsee putkien 82 alapuolella, käsittää edullisesti kerroksen korkeamman luokan terästä, ja ulomman eristyskerroksen. Jotta vältetään vaipan 31 epänormaalit termiset jännitykset, jotka johtuvat muodostuvasta metallin korkeista lämpöti-20 loista, joita esiintyy myös poltto-osaston ylemmässä osassa 30, ylempi osa 30 on tehty teräksestä, jolla on suurempi lämpölaajenemiskerroin verrattuna vaippaan 31, ja se on vuorattu sisäpinnaltaan tulenkestävällä aineella.

Alempaan kammion osaan 28 on liitetty monia putkia, 25 jotka toimivat läpivienteinä, joiden läpi erilaisia nesteitä johdetaan astian käytön aikana. On esimerkiksi ilman syöttöputket 32 ja 34, joiden läpi polttoilma johdetaan polttoaineeseen leijukerrosväliaineen 36 lähelle, ja öljyn tai kaasun syöttöputki 38, jonka kautta vaihtoehtoinen 30 polttoaine syötetään leijukerrosväliaineeseen 36 poltto-: prosessin ylläpitämiseksi, jos se on tarpeen. Poltettava mustalipeä syötetään poltinosastoon 22 putkien 40 ja 42 kautta ja kierrätettävät suolat, jotka on otettu lämmön-vaihto-osastosta 24 kierrätystä varten, johdetaan poltin-35 osastoon 22 putken 44 kautta tai vuoronperään sarjasta 8 103590 putkia, jotka on kytketty rinnan putken 44 kanssa. Lisäksi putket 46, jotka on sijoitettu kammion 26 pohjan vierelle, johtavat jäähdytysilmaa leijukerrosväliaineeseen 36 tässä kuvattuun jäähdytystarkoitukseen ja pohja-aineiden 5 poistamisen helpottamiseksi.

Kuten kuviossa 1 on esitetty, poltinosaston kammion 26 pohja päättyy alaspäin suuntautuvaan kartio-osastoon 48 ja putki 50 johtaa alaspäin osastosta 48. Putki 50 on läpivienti tai poistoputki, jonka läpi yhdisteet poistetaan 10 leijukerrosväliaineesta 36 aineosien talteenottoa varten ja leijukerrosväliaineen 36 tason pitämiseksi ennalta määrätyllä tasolla. Talteenotettavien aineosien poistotapa voi olla esimerkiksi painovoiman avulla tapahtuva virtaus tai pneumaattinen kuljetus.

15 Polttoprosessin alussa mustalipeä, polttoaine ja polttoilma johdetaan poltto-osastoon 22 poltettavaksi lei-jukerroksessa 36. Edullisesti polttoilma esikuumennetaan kaasupolttokäyttöisellä esilämmittimellä (ei esitetty) ja viedään poltto-osastoon esikuumennetussa tilassa. Kun 20 poltto-osaston 22 lämpötila on nostettu yli 593 °C:n esi-lämmitetyn ilman avulla, johdetaan mustalipeä syöttöputki-en 40 ja 42 kautta polttoreaktion käynnistämiseksi. Vaihtoehtoisesti johdetaan öljyä syöttöputken 38 kautta polttoreaktion käynnistämiseksi, kun lämpötila on nostettu 25 noin 315 °C:seen esilämmitetyn ilman avulla. Mustalipeä lisätään sitten putkien 40 ja 42 kautta, kun leijukerrok-sen lämpötila saavuttaa 593 °C. Käynnistyksen jälkeen polttoprosessi voi olla itsestään toimiva niin, että polt-toainevirta voidaan katkaista ja lisätä vain jos se on 30 välttämätöntä suuremman höyrymäärän tuottamiseksi, kuten : tässä on kuvattu, kuin voidaan saada polttamalla mustali- peää tai höyryn tuottamiseksi, kun mustalipeää ei ole saatavilla. Mustalipeä viedään poltto-osastoon sisäänsyöttö-putkien 40 ja 42 yhteydessä olevien ruiskusuuttimien kaut-35 ta ja se sekoittuu atomisoivan ilman kanssa ruiskusuutti- 9 103590 mien sisäänviennissä. Polttoilma syötetään poltto-osastoon putkien 32 ja 34 yhteydessä olevien suuttimien kautta ja monirenkaisen hajoitusjakajan läpi tasaisen ilman jakautumisen varmistamiseksi koko leijukerrosväliaineessa 36.

5 Palavat eli orgaaniset aineet, jotka ovat jäteli- uossyötössä, poltetaan poltto-osastossa 22 leijutettujen kiinteiden aineiden muodostaman kerrosväliaineen läsnä ollessa. Leijukerrosväliaineen 36 kiinteät aineet sisältävät sekä suuria että pieniä suolapartikkeleita, jotka muo-10 dostavat tiheän leijukerroksen jäteliuoksen epäorgaanisesta osasta. Suurempia partikkeleita kutsutaan tässä "rakeiksi" ja pienempiä partikkeleita "sekoittuneiksi suoloiksi". Rakeet voivat sisältää esimerkiksi suolapartikkeleita, joiden läpimitta on suurempi kuin noin 3,2 mm, kun 15 taas sekoittuneet suolat voivat sisältää esimerkiksi suolapartikkeleita, jotka ovat pienempiä kuin 3,2 mm. Poltto-osaston 22 toimintaa ohjataan siten, että poltto-osaston 22 läpi johdettujen ilman ja kaasumaisten palamistuottei-den nopeus on riittävä sekoittamaan pienet suolapartikke-20 lit ja leijuttamaan ne ylöspäin kammion 26 läpi, mutta että nopeus on riittävän pieni, jotta rakeet jäävät leiju-kerrosväliaineeseen 36. Polttokerroksessa 36 suolapartik-kelit sintraantuvat säädellyllä nopeudella ja tarttuvat toisiinsa muodostaen suurempia suolapartikkeleita niin, 25 että rakeita muodostuu jatkuvasti kammiossa 26. Kun rakeita on kerääntynyt ennalta määrätty määrä, osa niistä poistetaan putken 50 kautta ja kuljetetaan pois pneumaattisesti ja murskataan esimerkiksi ultraäänellä uudelleen käyttöä varten. Ennen poistamista rakeet jäähdytetään jäähdy-30 tysilmalla, jota syötetään jäähdytysilmaputkien 46 kautta.

: Polttokaasujen ja sekoittuneiden suolojen ohjaami seksi vaippaan 31 polttimen yläpää 54 on yhdistetty polt-to-osastokammion 26 yläosaan 30. Käytön aikana pääty 54 muuttaa kammion 26 läpi kulkevien polttokaasujen ja se-35 koittuneiden suolojen virtaussuuntaa siten, että kaasut ja 10 103590 sekoittuneet suolat tulevat vaippaan 31 alaspäin suuntautuvaa rataa pitkin. Vaikka polttokaasut ja sekoittuneet suolat voidaan ohjata alaspäin vaippaan 31 millä tahansa lukuisista mahdollisista eri rakenteista, kuvatussa toteu-5 tusmuodossa pääty 54 sisältää ohjausputket 56, jotka on liitetty virtausyhteyteen kammion 26 kanssa ja jotka yleensä ulottuvat säteen suuntaisesti ulospäin kammiosta 26. Jokainen putki 56 sisältää vaakasuoraan sovitetun osan, joka on liitetty suoraan polttokammioon 26, ja va-10 paan päätyosan 60, joka avautuu yleensä alaspäin vaipan onteloon. Haluttaessa voidaan putkien 56 sisään asentaa ohjauslevyasetelma vaippaan 31 tulevien kaasujen ja sekoittuneiden suolojen tasaisen virtauskuvion edistämiseksi .

15 Päätyputkilla 56 on suhteellisen pieni poikkipinta- ala verrattuna vaipan ontelon poikkipinta-alaan, johon polttokaasut ja sekoittuneet suolat purkautuvat. Siksi kaasujen ja sekoittuneiden suolojen lähtiessä putkista 56 ja tullessa vaipan ontelon alueelle, jota tässä tapaukses-20 sa sanotaan "erotusvyöhykkeeksi", kaasut hidastuvat nopeasti. Tällainen kaasujen hidastuvuus sallii sekoittuneiden suolapartikkelien pudota pois kaasuista painovoiman vaikutuksesta kohti vaipan ontelon pohjaa. On kuitenkin ymmärrettävä, että putkien 56 alaspäin suunnattujen aukkojen 60 25 läpi tulevien kaasujen nopeus antaa liike-energiaa sekoittuneille suoloille, jotka pyrkivät säilyttämään alaspäin suuntautuvan nopeutensa, joka niillä on niiden tullessa erotusvyöhykkeelle, vaikka kaasut hidastuvatkin nopeasti tullessaan vyöhykkeelle. Erotusvyöhykkeelle tulevien se-30 koittuneiden suolojen alaspäin suuntautuneen nopeuden säi-: lyttämispyrkimys lisää partikkelien erottumista kaasuista ja putkien 56 jo valmiiksi kaasuille ja sekoittuneille partikkeleille antama suuntaus alaspäin on tässä mielessä edullista.

! 103590 11

Viitaten edelleen kuvioon 1 lämmönvaihto-osaston 24 vaippa 31 on muodoltaan pitkänomainen ja asennettu tavallisesti pystysuoraan. Vaipan 31 alaosassa on aukko 62, ja poltto-osaston kammio 26 on sijoitettu aukkoon 62 siten, 5 että kammion alempi osa 28 sijaitsee vaipan 31 alapuolella ja kammion ylempi osa 30 jatkuu ylöspäin vaipan onteloon. Vaippa 31 sisältää ylemmän osan 64, jonka sivuseinät ovat oleellisesti sylinterin muotoiset ja joka muodostaa ero-tusvyöhykkeen, johon polttokaasut ja sekoittuneet partik-10 kelit tulevat päätyputkista 56. Vaippa 31 sisältää myös alemman osaston 66, jonka sivuseinät ovat oleellisesti sylinterin muotoiset ja halkaisija pienempi ja johon polt-tokaasuista erottuneet suolapartikkelit kerääntyvät. Polt-tokaasujen poispääsyn mahdollistamiseksi vaipasta 31 sen 15 huipussa on savukaasujen poistoputki 68. Astian käytön aikana polttokaasut poistuvat kammiosta 26 päädyn 54 kautta ja virtaavat ylöspäin ja ulos vaipasta 31 savukaasun poistoputken 68 kautta. Vaipan 31 sisäosaan pääsyn mahdollistamiseksi vaipan sivuseinään on tehty luukut 70, 71 ja 20 72 ja lämmönvaihto-osaston 24 eristämiseksi ylempi osa vaipasta 31 (so. osa 64) on eristetty paksulla kerroksella 74 sopivaa eristysainetta.

Kuvioihin 1 ja 2 viitaten lämmönvaihtovälineet 80 on yhdistetty vaipan 31 alempaan osaan osan lämpöenergias-· 25 ta talteenottamiseksi, joka lämpö muodostuu poltto-osas tossa 22 tapahtuvan leijukerrospolttoprosessin aikana. Tätä tarkoitusta varten lämmönvaihtovälineet 80 käsittävät monia lämmönvaihtoputkia 82, jotka on sovitettu vaipan alemman osan 66 sisään ja johdettu sen läpi serpentiini-30 maisena kuviona kuten US-patentissa 3679373 on esitetty. : Nämä putket voidaan asentaa pystysuoraan tai vaakasuoraan.

Ne voivat myös koostua jatkuvista kierukoista tai sarjoista. Jälkimmäisessä tapauksessa höyryn ja veden jakopäät voivat olla sijoitetut reaktorin sisä- tai ulkopuolelle, 35 kuten on hyvin tunnettua alan ammattimiesten keskuudessa.

103590 12

Astian käytön aikana vettä pumpataan putkien 82 läpi höyryn tuottamiseksi lämmöstä, joka on siirtynyt erottuneista partikkeleista, jotka kerääntyvät vaipan alempaan osastoon 66. Lisäksi putkien 82 läpi pumpattu vesi jäähdyttää ke-5 rääntyneitä suolapartikkeleita kerääntyneiden suolapartik-kelien toisiinsa tarttumisen todennäköisyyden pienentämiseksi vaipan 31 sisällä.

Suolapartikkelit, jotka putoavat vaipan 31 alempaan osaan 66 kerääntyvät kerrokseen 84, jonka taso säilytetään 10 lämmönvaihtoputkien 82 tason yläpuolella. Siten lämmön-vaihtoputket 82 ovat kokonaan upotettuina kerrokseen 84 todennäköisyyden vähentämiseksi, että päätyputkista 56 tulevat kuumat suolapartikkelit tarttuvat lämmönvaihtoputkien 82 jäähdytyspintoihin. Lisäksi kerättyjen suolapar-15 tikkelien kerros 84 pidetään leijuvassa muodossa syöttämällä leijutusväliainetta, kuten ilmaa, vaipan 31 alapään viereen sijoitettujen leijutusaineen syöttöputkien 86 kautta. Astian käytön aikana leijutusilman syöttömäärä syöttöputkien 86 läpi pidetään minimimääränä, joka tarvi-20 taan kerroksen 84 leijuttamiseen ja edistämään hyvää lämmönsiirtoa .

Osan kerätystä suolasta palauttamiseksi kierrätettäväksi poltto-osastoon 22 putken 44 kautta vaipan 31 alemman osan 66 yhteydessä oleva poistoyhde 88 sallii suo-25 lan jatkuvan poistamisen kerroksesta 84. Yhde 88 on liitetty sopivasti kierrätysputkeen 44 kerroksesta 84 poistettujen suolapartikkelien johtamiseksi poltto-osastoon 22. Kun poistetut suolapartikkelit on johdettu takaisin poltto-osastoon 22, palamislämpö vaikuttaa niihin jälleen, 30 niin että ne sintraantuvat ja tarttuvat toisiinsa ja siten i poistetut suolapartikkelit edistävät rakeiden muodostumis ta poltto-osaston 22 sisällä. Lisäksi poistetut suolapartikkelit toimivat poltto-osaston 22 jäähdyttäjinä ja siten tarjoavat hyvän menetelmän polttoreaktion lämpötilan sää-35 tämiseen. Toinen poistoyhde 90 mahdollistaa suolan netto- 103590 13 tuotannon jatkuvaan poistamiseen ja vielä toinen yhde 92 sallii ajoittaisen suolapartikkeleiden täydennyksen tai niiden poistamisen, jotta tasoitetaan muutokset mustali-peän syötössä poltto-osastoon 22. Käytön aikana suoloja 5 poistetaan alemman vaipan osasta 66 kerroksesta 84 tai sitä lisätään siihen sopivien yhteiden 88, 90 ja 92 kautta siten, että kerros 84 säilytetään ennalta valitulla tasolla lämmönvaihtoputkien 82 yläpuolella.

Käynnistystä seuraavassa vaiheessa mustalipeä, 10 polttoilma ja kierrätettävät suolat johdetaan poltto-osastoon 22 säädettyinä määrinä, jotta voidaan säätää poltto-prosessin ominaisuuksia, kuten toimintalämpötilaa, leiju-kerrosväliaineen 36 korkeutta, rakeiden kokojakautumaa ja leijukerrosväliaineen kemiallista koostumusta. Poltto-15 osastoon 22 syötetyn mustalipeän täydellisen palamisen varmistamiseksi ja sen todennäköisyyden pienentämiseksi, että polttoprosessissa muodostuneet kiinteät aineet tulevat tahmeiksi ja tarttuvat astian 22 sisäpintoihin, polt-toprosessin lämpötila pidetään lämpötila-alueella noin 20 593 - 677 °C ja edullisesti lämpötilassa noin 650 °C.

Jäähdytysputkien 46 kautta lisättävän polttoilman avulla poltto-osastoputken 26 pohjalle kerääntyvät rakeet jäähdytetään noin 538 °C:seen ennen niiden poistamista. Lämmön-vaihto-osastossa 22 kerättyjen suolapartikkelien kerroksen • 25 84 lämpötilan säätämiseksi pumpataan vettä säädetty määrä lämmönvaihtoputkien 82 läpi. Edullisesti kerätyt suolat jäähdytetään kerroksessa 84 lämpötilavälille noin 205 -455 °C.

Edellä olevasta seuraa, että systeemi ja menetelmä 30 täyttävät niille asetetut tarkoitukset ja kohteet. On ku-: vattu yksittäinen astia 20, jossa yhdistyvät leijukerros- poltto-osasto 22 ja' lämmönvaihto-osasto 24 palamattomien yhdisteiden ja lämpöenergian talteenottamiseksi leijuker-rospolttoprosessista. Astia 20 on erityisen hyvin sopiva 35 suolan ja/tai lämpöenergian talteenottamiseksi lignosellu- 103590 14 loosan keittoprosessin keittojäteliemen polttamisesta. Sekoittuneet suolat erotetaan tehokkaasti polttokaasuista astiassa 20 ilman syklonierotinta ja lämpöhäviöt astiasta 20 ovat pienemmät kuin häviöt, jotka liittyvät konventio-5 naalisiin systeemeihin, joissa käytetään erillistä poltin-ta ja lämmönvaihto-osastoa, mikä johtuu siitä, että matalammassa lämpötilassa olevan ympäristön kanssa kosketuksessa oleva astian pinta-ala on pienempi.

Vaikka systeemin 20 polttimen pääty 54 saakin ai-10 kaan tehokkaan sekoittuneiden suolojen erottumisen poltto-kaasuista, kun pääty 54 ohjaa suolojen ja polttokaasujen virran alaspäin vaipan 31 erotusvyöhykkeelle, voi joissakin sovellutuksissa olla toivottavaa, että erotustehok-kuutta parannetaan siitä, mitä saavutetaan systeemillä 20. 15 Erottamisen tehostamiseksi voidaan syklonierotinjärjestel-mä sisällyttää vaippaan 31. Kuviossa 3 on esimerkiksi esitetty systeemi 100, jossa on poltto-osasto 102, lämmön-vaihto-osasto 104, jossa on poltto-osaston 102 yläosan ympärille sijoitettu vaippa 106 ja kahdeksan sykloniero-20 tinta 108 (vain kaksi esitetty) asennettuna vaipan 106 sisään siten, että ne sijaitsevat tasaisesti vaipan 106 pystysuoran keskiviivan ympärillä. Poltin-osaston 102 päähän on sijoitettu polttimen pääty 110 poltto-osastosta 102 tulevien polttokaasujen ja sekoittuneiden partikkelien * 25 virran ohjaamiseksi alaspäin suuntautuvalle radalle. Muil la systeemin 100 komponenteilla, jotka vastaavat kuvioiden 1 ja 2 systeemin 20 komponentteja, on sama viitenumero kuin kuvioissa 1 ja 2.

Jokainen syklonierotin sisältää sisäänsyöttöosan 30 112, ulostulo-osan 114 ja pudotusosan 116, joka ulottuu : alaspäin partikkelikerroksen 84 tason alapuolelle. Jokai nen ulostulo-osa on' toiminnallisesti liitetty virtausyh-teyteen savukaasujen ulosviennin 68 kanssa kokoamiskammion 118 välityksellä siten, että polttokaasujen, jotka poistu-35 vat poltto-osastosta 102, täytyy kulkea erottimien 108 l5 103590 läpi ennen kuin ne poistuvat vaipasta 106. Kulkiessaan erottimien 108 läpi suolapartikkelit, jotka pysyvät sekoittuneina sisäänsyöttöosiin 112 tuleviin polttokaasui-hin, erottuvat kaasuista ja putoavat partikkelikerrokseen 5 84 pudotusosien 116 läpi. Siten erottimet 108 toimivat viimeistelymekanismeina sellaisten sekoittuneiden partik-keleiden erottamiseksi poltto-osastosta 102 tulevasta kaa-suvirrasta, jotka ovat voineet jäädä erottumatta erotus-vyöhykkeessä. Edullisesti pudotusosat 116 jatkuvat par-10 tikkelikerroksen 84 alle ainakin 30 cm positiivisen paine-sulun tuottamiseksi kerroksen 84 kanssa niin, että vältetään läppäventtiilin tarve pudotusosien 116 sisällä. Syk-lonierottimien 108 sijoittamisella vaipan 106 sisään saavutetaan se etu, että erottimissa 108 ei tapahdu lämmön-15 hukkaa eivätkä ne joudu termisten jännitysten alaisiksi, mitä voisi muuten ilmetä, jos ne olisi sijoitettu vaipan 106 ulkopuolelle ja alttiina ympäröiville olosuhteille. Lisäksi erottimien 108 erotustehon ei tarvitse olla niin suuri kuin tavallisesti vaaditaan erilliseltä erottimelta, 20 koska suurin osa suolapartikkeleista erottuu kaasuista tullessaan ulos polttimen päädystä 110.

Vaikka edellä kuvattu systeemi 20 on esitetty ja kuvattu käytettäväksi aineosien ja lämmön talteenottami-seksi lignoselluloosamateriaalin kemiallisesta sellun kei-*: 25 tosta, systeemiä voidaan käyttää muissakin prosesseissa.

Esimerkiksi eräs tällainen prosessi saattaa sisältää runsaasti rikkiä sisältävän polttoaineen leijukerrospolton, jossa leijukerrosmateriaali voisi olla kalsiumkarbonaat-tia. Käytössä kalsiumkarbonaatti reagoisi savukaasujen 30 rikkipitoisten kaasujen kanssa muodostaen kalsiumsulfidia • tai -sulfaattia. Kerrosmateriaali voitaisiin poistaa ra keiden poistoportin kautta tai ylivuotona lämmönvaihto-osastosta. Täydennettävät aineosat voitaisiin lisätä läm-mönvaihdinosastoon tai polttimeen. Toinen tällainen pro-35 sessi voi sisältää vähärikkisten polttoaineiden leijuker- 16 103590 rospolton, jossa leijukerrosmateriaali voisi olla inert-tejä materiaaleja, kuten hiekkaa ja rautamalmia.

Vielä eräs tällainen prosessi voi käsittää katalyyttisen leijukerrosprosessin, johon kuuluu öljyn kata-5 lyyttinen krakkaus tai polttoaineiden katalyyttinen poltto. Tällaisessa tapauksessa leijukerrosmateriaali on katalyytti. Esimerkiksi kromioksidikatalyytti voitaisiin imeyttää huokoiselle alumiinioksidille, pallomaiselle alustalle. Pienikokoista alustaa voitaisiin käyttää läm-10 mönvaihto-osaston partikkelikerroksena ja suurikokoista pohjamateriaalia voitaisiin käyttää polttimen tiheään kerrokseen. Kun tiheän kerroksen materiaali käytön aikana hankautuu ja tulee kooltaan pienemmäksi, materiaali saavuttaa pisteen, jossa se siirtyy lämmönvaihdinosastoon ja 15 se muodostuu osaksi siellä olevaa kerrosta. Siirtyvä materiaali toimii myös lämmön siirtäjänä pois reaktioalueelta.

Vielä eräs prosessi voi sisältää monenlaisten polttoaineiden, kuten puun, kaarnan, hiilen, ligniitin tai turpeen, leijukerroskaasuttamisen. Tässä tapauksessa pieni 20 osa polttoainetta poltetaan järjestelmässä endotermiseen reaktioon tarvittavan energian saamiseksi. Käytettäessä sellaisia polttoaineita, jotka tuottavat paljon tuhkaa, kuten mustalipeää, tuhka voi toimia polttimen kerrosmate-riaalina. Sellaisia polttoaineita käytettäessä, jotka ei- * 25 vät tuota paljoa tuhkaa tai joiden tuhka ei kasaannu muo dostaen rakeita, voitaisiin kerrosmateriaali muodostaa inertistä materiaalista, kuten hiekasta tai rautamalmista.

Edelleen prosessi voi käsittää minkä tahansa eksotermisen kemiallisen reaktion toteuttamisen, jossa lämpö 30 halutaan poistaa reaktiovyöhykkeeltä. Kaasufaasiaineet • voitaisiin saattaa reagoimaan tällaisessa reaktiossa nestefaasissa olevien aineiden kanssa, mutta voisi olla myös tarkoituksenmukaista antaa kahden nestemäisen aineen reagoida inerttien materiaalien muodostamassa kerroksessa tai ! 103590 17 antaa nestemäisten tai kaasumaisten aineiden reagoida kiinteän aineen kanssa, joka muodostaa kerrosmateriaalin.

Lisäksi edellä kuvattua systeemiä 20 voidaan käyttää tavalla, jossa lämpö kuljetetaan poltto-osastoon pois-5 toyhteiden 88 kautta. Esimerkiksi endotermisessä reaktiossa lämpö voitaisiin tuoda lämmönvaihtoputkien 88 kautta lämmönvaihto-osastoon 24, jossa se absorboituu lämmönvaih-to-osastoon 24 kerättyjen pienten partikkelien kerrokseen. Sitten pieniin partikkeleihin siirtynyt lämpö voidaan kul-10 jettaa poistoyhteiden 88 kautta lämmön tuomiseksi reaktio-kerrokseen tai poltto-osaston kerrokseen.

On ymmärrettävä, että monia modifikaatioita ja korvaavia toimintoja voidaan tehdä edellä kuvatulle toteutus-muodolle poikkeamatta keksinnön ideasta. Vaikka esimerkik-15 si systeemin 20 vaipan 31 on osoitettu ja kuvattu sisältävän kaksi sylinterimäistä osastoa, jotka on asetettu pääty päätyä vasten, vaippa 31 voitaisiin tehdä yhdeksi suureksi palloksi. Tällainen pallo voi olla parempi kuin sylinterien pääty päätyyn -sovitelma, jos vaippa joutuu 20 paineen alaiseksi käytön aikana. Vaikka edelleen on kuvattu, että systeemissä 20 muodostuneet rakeet poistetaan poltto-osastosta 22 ja murskataan varastoitaviksi ja uudelleenkäytettäviksi, murskatut rakeet voidaan johtaa läm-mönvaihtokerrokseen 84 putken 92 kautta kerroksen täyden-25 tämiseksi, ja varastoitavat ja uudelleenkäytettävät suolat voidaan ottaa lämmönvaihtokerroksesta 84. Tämän mukaisesti edellä kuvatut toteutusmuodot on tarkoitettu keksinnön havainnollistamiseksi eikä niitä ole tarkoitettu rajoittaviksi .

Claims (10)

103590 18

1. Järjestelmä kemiallisten aineosien tai lämpö-energian talteenottamiseksi leijukerrospolttoprosessista, 5 tunnettu siitä, että se sisältää leijukerrospoltto-osaston (22), jossa on yleisesti pystysuorassa suunnassa oleva kammio (26), jonka sisällä leijukerrospoltto tapahtuu ja jossa muodostuu palamattomien aineosien pieniä ja suuria partikkeleita ja ne muoto dostavat polttoprosessin leijukerrosväliaineen (36), jolloin mainitussa kammiossa on kammion alapään vierellä kulkutie, jonka kautta leijukerrosväliaineen suuret partikkelit voidaan poistaa talteenottoa varten; lämmönvaihto-osaston (24), joka sisältää vaipan 15 (31), joka on sijoitettu mainitun poltto-osaston ympärille siten, että kammion alempi pää jää vaipan alapuolelle ja kammion yläpää jatkuu ylöspäin vaipan onteloon polttoprosessin kaasumaisten tuotteiden ja polttokaasuihin sekoittuneiden pienten partikkelien purkamiseksi vaipan onte-20 1'oon, ja siten, että vaippa on erillään poltto-osastokam-miosta ja ympäröi poltto-osastokammion sitä osaa, joka on vaipan ylemmän pään vieressä, jolloin vaippa sisältää alemman osan (66) pienten partikkelien keräämiseksi, jotka erottuvat polttokaasuista, niin että kerätyt pienet par-· 25 tikkelit kerääntyvät kerrokseen vaipan alaosassa, ja ylem män osan (64), jossa on aukko, jonka kautta olennaisesti partikkeleista vapaat polttokaasut poistuvat vaipan ontelosta ; lämmönvaihtovälineet (80), jotka ovat yhteydessä 30 vaipan onteloon, lämmön ottamiseksi vaipan alempaan osaan • kerääntyvien pienten partikkelien kerroksesta; ja välineet, jotka ovat yhteydessä vaipan alempaan osaan ja poltto-osastoon, osan pienistä vaipan onteloon kerääntyvistä partikkeleista kuljettamiseksi poltto-osas-35 toon. 103590 19

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että poltto-osasto (22) sisältää poltto-osastokammion (26) yläpäähän yhdistetyn päätyosas-ton (54) polttokaasujen ja niihin sekoittuneiden pienten 5 partikkelien ohjaamiseksi ulos poltto-osastosta ja vaipan onteloon pääasiassa alaspäin suuntautuvaa rataa pitkin, jolloin päätyosasto on sijoitettu vaipan ylemmän osan (64) sisään ja vaipan muodostama ontelo on suhteellisen suuri poikkipinta-alaltaan verrattuna päätyosaston poikkipinta- 10 alaan, niin että päätyosastosta vaipan onteloon tulevat polttokaasut hidastuvat suhteellisen nopeasti.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että päätyosastossa (54) on ainakin yksi poltto-osastokammion (26) kanssa virtausyhteydes- 15 sä oleva yhde, ja mainittu yhde avautuu vaipan onteloon oleellisesti alaspäin siten, että vaipan onteloon yhteestä tulevat polttokaasut hidastuvat alaspäin liikkuessaan, niin että tapahtuu sekoittuneiden partikkeleiden erottuminen polttokaasuista painovoiman vaikutuksesta.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää sykloni-erotinvälineet (108), jotka on sijoitettu lämmönyaih-dinosaston (104) vaipan (106) sisään ja jotka ovat yhteydessä vaipan ylemmän osan aukkoon, niin että poltto- * - 25 osastosta tulevat polttoprosessin kaasumaiset tuotteet, jotka ensin ovat tulleet vaipan onteloon päätyosasta (110) siten, että oleellinen osa sekoittuneista partikkeleista erottuu painovoiman avulla polttokaasuista tullessaan vaipan onteloon, yhdessä jäljellä olevien sekoittuneiden par- 30 tikkelien kanssa ohjataan syklonierotinvälineiden läpi en- • nen niiden poistumista vaipasta aukon läpi, jolloin mainitut syklonierotinvälineet on sovitettu erottamaan jäljellä olevat sekoittuneet partikkelit kaasumaisista tuotteista, jotka tulevat syklonierotinvälineisiin, erotettu- 35 jen partikkelien johtamiseksi kerättyjen pienten partikkelien kerrokseen. 103590 20

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lämmönvaihtovälineet (80) käsittävät useita lämmönvaihtoputkia (82), joiden läpi läm-mönvaihtoväliaine ohjataan lämmön talteenottamiseksi vai- 5 pan sisään kerättyjen partikkelien kerroksesta, ja mainitut lämmönvaihtoputket on kokonaan upotettu kerättyjen partikkelien kerrokseen.

6. Järjestelmä prosessisuolojen ja lämpöenergian talteenottamiseksi lignoselluloosan keittoprosessissa syn- 10 tyvän sellunkeittojäteliemen polttamisesta, tunnet-t u siitä, että se sisältää leijukerrospoltto-osaston (22), jossa on pystysuorassa suunnassa oleva kammio (26), jonka sisällä sellunkeitto j äteliemen leijukerrospoltto tapahtuu ja jossa polt-15 tokerrosväliaine (36) sisältää prosessisuolojen pieniä ja suuria partikkeleita, jolloin mainitussa kammiossa on kammion alapään vierellä kulkutie, jonka kautta suuret suola-partikkelit poistetaan talteenottoa varten; lämmönvaihto-osaston (24), joka sisältää vaipan 20 (31), joka on sijoitettu poltto-osastokammion ympärille siten, että kammion alempi pää jää vaipan alapuolelle ja kammion yläpää jatkuu ylöspäin vaipan onteloon polttopro-sessin kaasumaisten tuotteiden ja polttokaasuihin sekoittuneiden pienten suolapartikkelien purkamiseksi vaipan on-• 25 teloon, ja siten, että vaippa on erillään poltto-osasto- kammiosta ja ympäröi poltto-osastokammion sitä osaa, joka on vaipan ylemmän pään vieressä, jolloin vaippa sisältää alemman osan (66) pienten suolapartikkelien keräämiseksi, jotka erottuvat polttokaasuista, niin että kerätyt pienet 30 suolapartikkelit kerääntyvät kerrokseen vaipan alaosassa, : ja jolloin vaippa sisältää ylemmän osan (64), jossa on aukko, jonka kautta oleellisesti suolasta vapaat poltto-kaasut poistuvat vaipan ontelosta; lämmönvaihtovälineet (80), jotka ovat yhteydessä 35 vaipan onteloon, lämmön ottamiseksi vaipan alempaan osaan kerääntyvien pienten suolapartikkelien kerroksesta ja si- 103590 21 ten lämpöenergian talteenottamiseksi leijukerrospolttopro-sessista; ja välineet, jotka ovat yhteydessä poltto-osastoon, osan pienistä vaipan onteloon kerääntyvistä suola-5 partikkeleista kierrättämiseksi poltto-osastoon.

7. Menetelmä kemiallisten aineosien tai lämpöenergian talteenottamiseksi leijukerrospolttoprosessista, tunnettu siitä, että orgaanista ainetta sisältävä kemiallinen seos polio tetaan leijukerrospolttoprosessissa siten, että polttoker-rosväliaine koostuu suurista ja pienistä palamattomista partikkeleista, jossa prosessissa pienet partikkelit sekoittuvat polttoprosessiin osallistuvien polttokaasujen virtaan; 15 osa kerrosväliaineen suurista partikkeleista pois tetaan talteenottoa varten; polttokaasuihin sekoittuneet pienet partikkelit erotetaan polttokaasuista ohjaamalla polttokaasujen virta vyöhykkeeseen, jossa kaasuvirtaa hidastetaan ja sen suun-20 taa muutetaan ja sekoittuneet partikkelit putoavat pois hidastuvista kaasuista ja kerääntyvät kerrokseksi; jolloin erotusvaihe sisältää vaiheen, jossa polttokaasujen virta ohjataan hidastusalueelle alaspäin suuntautuvaa rataa pitkin siten, että alaspäin suuntautuva liikemäärä, joka • 25 siirtyy sekoittuneisiin partikkeleihin kaasujen nopeuden pienentyessä ja niiden suunnan muuttuessa, helpottaa partikkelien erottumista kaasuista; oleellisesti partikkeleista vapaat kaasut johdetaan pois vyöhykkeestä; 30 lämpöä otetaan kerääntyneistä pienistä partikke- • leista lämpöenergian talteenottamiseksi polttoprosessista; ja osa jäähtyneistä kerääntyneistä partikkeleista kierrätetään polttokerrokseen polttoprosessin käyttölämpö-35 tilan säätämiseksi. 103590 22

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttovaihe suoritetaan palamattomien partikkelien pehmenemispisteen lähellä tai sen yläpuolella, ja lämmönottovaihe jäähdyttää kerääntyneet 5 pienet partikkelit lämpötilaan, joka on oleellisesti palamattomien partikkelien pehmenemispisteen alapuolella.

9. Menetelmä prosessisuolojen talteenottamiseksi lignoselluloosan keittoprosessin mustalipeästä, tunnettu siitä, että 10 mustalipeä poltetaan pystysuorassa suunnassa ole van kammion sisällä olevassa polttokerroksessa, jolloin polttokerros koostuu prosessisuolojen suurista ja pienistä partikkeleista, jotka ovat muodostuneet poltettaessa mus-talipeää lämpötila-alueella 593 - 677 °C, ja sitä leiju- 15 tetaan kammioon johdetulla ilmalla, jolloin kammioon johdetun ilman nopeus on sellainen, että suuret suolapartik-kelit jäävät kerrokseen ja pienet suolapartikkelit kulkeutuvat pois kerroksesta polttokaasujen mukana; polttokaasut ja kulkeutuneet suolat johdetaan 20 alaspäin suuntautuvaa rataa pitkin vyöhykkeeseen, jossa kaasut alaspäin suuntautuvan liikkeen alkamisen jälkeen hidastuvat ja niiden suunta muuttuu jolloin alaspäin suuntautuva liikemäärä siirtyy sekoittuneisiin partikkeleihin kaasujen hidastuessa ja niiden suunnan muuttuessa, niin *' 25 että mukana kulkeutuneet suolapartikkelit erottuvat kaa suista ja varastoituvat kerättyjen suolojen kerrokseen; oleellisesti suolasta vapaat kaasut johdetaan pois hidastusvyöhykkeeltä; kerättyjen suolojen kerros jäähdytetään alle noin 30 454 °C:n uudelleenpaakkuuntumisen minimoimiseksi; : osa jäähtyneistä suoloista kierrätetään takaisin pystysuorassa suunnassa olevaan kammioon lipeän poltto-operaation lämpötilan säätämiseksi; ja osa suuremmista suolapartikkeleista otetaan pois 35 polttokerroksesta polttokerroksen pitämiseksi ennalta va- 103590 23 litulla tasolla ja pois otettujen suolojen uudelleen käyttöä varten sellunkeittoprosessissa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytysvaihe käsittää vai-5 heet, joissa kerättyjen suolojen kerrosta leijutetaan läm-mönvaihtoputkien ympärillä ja lämmönvaihtoväliaine johdetaan putkien läpi siten, että lämpöenergia siirtyy kerättyjen suolojen kerroksesta lämmönvaihtoväliaineeseen. • < 103590 24