FI119179B - Reactor with circulating bed - Google Patents

Reactor with circulating bed Download PDF

Info

Publication number
FI119179B
FI119179B FI20031540A FI20031540A FI119179B FI 119179 B FI119179 B FI 119179B FI 20031540 A FI20031540 A FI 20031540A FI 20031540 A FI20031540 A FI 20031540A FI 119179 B FI119179 B FI 119179B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
riser
cyclone
channel
reactor according
gas
Prior art date
Application number
FI20031540A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20031540A (en
FI20031540A0 (en
Inventor
Seppo Ruottu
Original Assignee
Einco 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 Einco Oy filed Critical Einco Oy
Priority to FI20031540A priority Critical patent/FI119179B/en
Publication of FI20031540A0 publication Critical patent/FI20031540A0/en
Priority to EP04767133A priority patent/EP1680215A1/en
Priority to PCT/FI2004/000627 priority patent/WO2005037422A1/en
Publication of FI20031540A publication Critical patent/FI20031540A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI119179B publication Critical patent/FI119179B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1818Feeding of the fluidising gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0055Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1818Feeding of the fluidising gas
    • B01J8/1827Feeding of the fluidising gas the fluidising gas being a reactant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1872Details of the fluidised bed reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical 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
    • B01J8/38Chemical 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
    • B01J8/384Chemical 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
    • B01J8/388Chemical 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/463Gasification of granular or pulverulent flues in suspension in stationary fluidised beds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C10J3/56Apparatus; Plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02Fluidised 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
    • F23C10/04Fluidised 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
    • F23C10/08Fluidised 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
    • F23C10/10Fluidised 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/09Mechanical details of gasifiers not otherwise provided for, e.g. sealing means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

i 1 1191791,119,179

KiertomassareaktoriCirculating fluidized bed reactor

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista kiertomassa-reaktoria.The present invention relates to a circulating mass reactor according to the preamble of claim 1.

5 Tällainen reaktori käsittää yleensä pitkänomaisen nousukanavan, jolla on ainakin oleellisesti pystysuora keskusakseli. Nousukanavassa on alaosa, johon on yhdistetty kaasun ja kiintoaineen syöttö- ja poistoyhteet, joiden kautta kiintoaine ja leijutuskaasu ovat syötettävissä nousukanavaan ja poistettavissa sieltä. Nousukanavan yläosassa on 10 puolestaan erotusyksikkö kiintoaineen erottamiseksi leijutuskaasusta. Erotusyksikkö koostuu tällöin moniaukkoisesta syklonista, joka käsittää erotuskammion sekä ohjaussiivistön kiintoainepitoisen kaasun johtamiseksi erotuskammion seinämää vasten ja saattamiseksi pyörivään liikkeeseen. Erotuskammiosta saatava, ainakin olennaisesti kiintoainevapaa kaasu poistetaan syklonista poistoputken välityksellä ja erotettu kiintoaine 15 poistetaan puolestaan paluukanavan kautta.Such a reactor generally comprises an elongated riser channel having at least a substantially vertical central axis. The riser has a lower portion which is connected to gas and solid inlet and outlet ports through which the solid and fluidizing gas can be introduced into and removed from the riser. At the top of the riser passage there is a separating unit 10 for separating the solid from the fluidizing gas. The separation unit then consists of a multi-aperture cyclone comprising a separation chamber and a guide impeller for conducting solids-containing gas against the separation chamber wall and for rotating motion. At least substantially solids-free gas from the separation chamber is removed from the cyclone via an outlet, and the separated solids 15 are, in turn, removed through a return conduit.

Edellä kuvattua reaktorityyppiä, nk. kiertomassareaktoria (seuraavassa myös ”CFB- reaktoria”), voidaan käyttää sekä höyrykattilana, polttoaineen kaasuttimena, reaktorina, jossa kiinteä katalyytti kiertää, että kuivatuslaitteena. Esimerkkinä kaupallisesta 20 toteutuksesta mainittakoon Tampellan nk. CYMIC-kattila. Mainitulle rakenteelle on ··« 1 • · *··;* ominaista, että jäähdytetty moniaukkosykloni ja paluukanava on sovitettu nousukanavan ··· **" kanssa sama-akselisesti sen sisään. Tämän rakenteen ongelmina ovat mm., että syklonista • · * • · « ‘'"* I tulee virtausteknisesti ahdas ja lisäksi se häiritsee nousukanavan virtausta ja sekoittumista.The reactor type described above, the so-called circulating mass reactor (hereinafter also referred to as the "CFB reactor"), can be used both as a steam boiler, as a fuel gasifier, as a solid catalyst circulating reactor and as a drying device. An example of a commercial 20 implementation is Tampella's so-called CYMIC boiler. This structure is characterized by ··· 1 • · * ··; * characterized in that the cooled multi-aperture cyclone and the return channel are coaxially aligned with the ascending channel ··· ** ”. Problems with this structure include that the cyclone • · * • · «''" * I becomes flow-tight and additionally interferes with the upstream flow and mixing.

• ·• ·

Lisäksi rakenne on jäähdytettynä verraten kallis. Varsinkin syklonikammion ja paluujalan ,···, 25 yhdistävä kartio on valmistusteknisesti hankala, jos se täytyy tehdä jäähdytettynä t·· rakenteena.In addition, the structure is relatively expensive when cooled. Especially the cone connecting the cyclone chamber and the return foot, ···, 25 is technically difficult if it has to be done in a cooled t ·· structure.

·· * • * · • · 4 · ·**': Suomalaisessa patentissa nro 106242 on esitetty parannettu CFB-reaktorirakenne, jossa ,···. moniaukkoinen sykloni ja paluukanava on sovitettu rengasmaisesti nousukammion ··· 30 ympärille. Tämän tunnetun ratkaisun keskeisimpiä etuja kaikkiin sitä ennen tunnettuihin * · CFB-reaktori-tyyppeihin nähden on, että se poistaa aiemman rajoituksen, jonka mukaan • · · korkeuden suhde halkaisijaan on käytännössä oltava olennaisesti suurempi kuin 1. Patentin • ·· 4 · 106242 mukaisessa laitteessa sanottu suhde voi olla 1 tai sitä pienempi, jopa 0,5 - 0,95.·· * 4 * · **: Finnish Patent No. 106242 discloses an improved CFB reactor structure wherein, ···. the multi-aperture cyclone and the return channel are annularly arranged around the riser ··· 30. One of the key advantages of this known solution over all prior art * · CFB reactor types is that it removes the previous limitation that in practice the height to diameter ratio of · · · must be substantially greater than that of 1. Patent · ··· · 106242 said ratio may be 1 or less, up to 0.5-0.95.

119179 2119179 2

Patentissa 106242 esitetty rakenne soveltuu käytettäväksi erityisesti matalissa lämpötiloissa.The structure disclosed in patent 106242 is particularly suitable for use at low temperatures.

Mainitussa rakenteessa on kuitenkin vielä joitain epäkohtia erityisesti mitä tulee sen 5 käyttämiseen korkeita lämpötiloja ja hyvää erotuskykyä vaativissa sovellutuksissa. Nämä epäkohdat johtuvat lähinnä siitä, että syklonin poistoyhde on sovitettu rengasmaisesti nousukanavan ympärille. Nousukammion ympärille rakennetun poistokanavan toteuttaminen jäähdytettynä johtaa väistämättä monimutkaiseen ja kalliiseen rakenteeseen. Jäähdytetty keskusputki tulisi kulumisen vuoksi suojata, jolloin rakenteesta tulee painava, 10 tilaavievä ja kallis. Varsinkin pienissä yksiköissä jäähdytetty syklonin poistoyhde tulee paksun seinämän vuoksi kovin kömpelöksi. Tällaisen rakenteen kolaaminen vaurion sattuessa on hankalaa ja kallista. Myös monimutkaisen kanaviston tukkeutuminen voi muodostaa ongelman. Kaasun poisto rengasmaisesta keskusputkesta vaatii suurissa laitteissa useita poistoyhteitä, joiden jälkeen kaasuvirrat tulee koota uudelleen yhdeksi 15 virraksi. Nämäkin yhteet tulee lämpölaajenemisongelmien välttämiseksi tehdä jäähdytettyinä, jolloin myös niitten rakenteesta tulee kallis, kömpelö ja hankalasti kokattava. Lisäksi nousukanavan ympärille sovitetun poistoputken halkaisijasta tulee ongelmallisen suuri, mikä rajoittaa merkittävästi erottimen erotuskykyä.However, there are still some disadvantages in said structure, particularly with regard to its use in applications requiring high temperatures and high resolution. These disadvantages are mainly due to the fact that the cyclone outlet is arranged annularly around the riser channel. Implementing an outlet duct built around the riser when cooled will inevitably lead to a complicated and expensive structure. The cooled central tube should be shielded due to wear, making the structure heavy, bulky and expensive. Especially in small units, the cooled cyclone outlet becomes very clumsy due to the thick wall. It is difficult and costly to damage such a structure in the event of damage. Clogging of complex ductwork can also be a problem. Gas removal from the annular central tube requires multiple outlet connections in large devices, after which gas streams must be recombined into a single stream. These joints also need to be cooled to avoid problems with thermal expansion, which also makes them expensive, cumbersome and difficult to cook. In addition, the diameter of the outlet pipe arranged around the riser becomes problematically large, which significantly limits the separator's resolution.

20 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt ongelmat ja saada aikaan ··· • · *···1 aivan uudenlainen kiertomassareaktori, joka soveltuu nykyisiä rakenteita paremmin «·· *··; toteutettavaksi myös jäähdytettynä rakenteena, joka on rakenteeltaan yksinkertaisempi ja • 1 · • · · ’2 I toiminnallisesti parempi.It is an object of the present invention to overcome the above problems and to provide a · ··· • · * ··· 1 completely novel circulating mass reactor which is more suitable than existing structures. also in the form of a cooled structure which is simpler in structure and functionally superior to 1 · • · · '2 I.

• · *« · • · · • · /1·, 25 Keksintö perustuu patentissa 106242 esitetyn rakenteen parantamiseen siten, että • · • · · nousukanavan ympärille sovitettu rengasmainen sykloni korvataan sylinterimäisellä : V. syklonilla, joka sijaitsee sisäänvirtaussiivistön yläpuolella. Keksinnön mukaisessa a · ·'1'· rakenteessa syklonin pystyakseli on siis käännetty patentissa 106242 esitettyyn nähden *·· .···. päinvastaiseksi.The invention is based on the improvement of the structure disclosed in patent 106242 by replacing the annular cyclone arranged around the riser channel with a cylindrical: V. cyclone located above the inflow impeller. Thus, in the structure α · · '1' · of the invention, the vertical axis of the cyclone is inverted with respect to that shown in patent 106242 *. reversed.

• · ·♦· 30 • · . Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle reaktorille on pääasiallisesti tunnus- • » (·( . omaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.• · · ♦ · 30 • ·. More specifically, the reactor according to the invention is essentially characterized in what is stated in the characterizing part of claim 1.

• ·· 2 • · 3 119179• ·· 2 • · 3 119179

Keksinnön mukaiselle käytölle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksessa 9.The use according to the invention, in turn, is characterized by what is claimed in claim 9.

Keksinnöllä saavutetaan huomattavia rakenteellisia ja toiminnallisia etuja. Keksinnön 5 mukainen rakenne on lämpölaajenemisten kannalta patentin 106242 keksinnön olennainen parannus, koska nousukanava voi lämpölaajeta pystysuunnassa täysin vapaasti. Tällä on suuri merkitys esimerkiksi poltto- tai kaasutusreaktoreissa, koska tällöin yleensä nousuputki ja vaippa lämpölaajenevat eri tavalla. Tämän lisäksi siivistöstä voidaan tehdä helposti vaihdettava, koska sen ei tarvitse liittyä nousukanavaan kaasutiiviisti. Koska 10 siivistö on laitteen eniten kuluva osa, sen helppo vaihdettavuus on merkittävä etu. Patentin 106242 rakenteessa on jo verraten pienissäkin yksiköissä yleensä tarpeen poistaa kaasu keskusputkesta useammasta yhteestä ja koota kaasuvirrat uudelleen yhdeksi. Keksinnön mukaisessa rakenteessa kaasunpoisto syklonista tapahtuu mahdollisimman yksinkertaisella tavalla.The invention provides considerable structural and functional advantages. The structure of invention 5 is an essential improvement of the invention in terms of thermal expansions, since the ascending passage can expand completely freely in the vertical direction. This is of great importance, for example, in combustion or gasification reactors, because in this case the riser and the jacket generally expand in different ways. In addition, the impellers can be made easily replaceable, since they do not need to join the riser in a gas-tight manner. Since the 10 impellers are the most consumable part of the device, its easy replacement is a major advantage. In the structure of patent 106242, even in relatively small units, it is generally necessary to remove gas from the central tube at multiple points and to recombine gas streams into one. In the structure according to the invention, the degassing of the cyclone takes place in the simplest possible way.

1515

Edellä mainittujen rakenteellisten etujen lisäksi keksinnön mukaisella rakenteella aikaansaadaan syklonin erotuskyvyn olennainen tehostuminen patentin 106242 keksintöön nähden, koska poistoputken halkaisijasta voidaan tehdä pieni ja sakeasuspensiovirtauksille ominaiset virtaushäiriöt eivät pääse poistoputkeen. Pyörrevirtauksessa kehänopeus kasvaa 20 pyörimissäteen pienetessä, jolloin keskipakokiihtyvyys vähäkitkaisessa virtauksessa • •e • · *···* kasvaa kääntäen verrannollisesti pyörimissäteen kuutioon. Keksinnön mukaisessa raken- ··* •••| teessä mainittu virtausilmiö voidaan hyödyntää täysimääräisesti, mutta patentin 106242 • * · \ ratkaisussa vain pienessä määrin.In addition to the aforementioned structural advantages, the structure of the invention provides substantial enhancement of the cyclone resolution over the invention of patent 106242, since the outlet pipe diameter can be made small and flow disturbances characteristic of viscous suspension flows cannot enter the outlet pipe. In a vortex flow, the peripheral velocity increases as the 20 rotation radii decrease, resulting in an increase in centrifugal acceleration at low friction flow, inversely proportional to the rotation radius cube. In the construction of the invention ·· * ••• | The flow phenomenon mentioned in the invention can be fully utilized, but only to a minor extent in the solution of patent 106242 • * · \.

• · ·· * t * • * 25 Toinen merkittävä toiminnallinen etu patentin 106242 mukaiseen ratkaisuun nähden on, • · että runsaasti hiukkasia sisältäville virtauksille luonteenomaiset virtaushäiriöt eivät pääse kuljettamaan hiukkasia poistoputkeen ja huonontamaan erotustehoa. Mainituista syistä • * .*·*. keksinnön mukaisen rakenteen syklonin erotuskyky kasvaa merkittävästi verrattuna M· >.!.i patentin 106242 syklonin erotuskykyyn. Myös kaasun painehäviö keksinnön mukaisessa • · 30 syklonissa on pienempi kuin patentin 106242 mukaisessa syklonissa johtuen muun muassa • · * , yksinkertaisemmasta kaasunpoistokanavasta.Another significant functional advantage over the solution of patent 106242 is that the disturbance of the flow characteristic of high particle-containing streams does not allow the particles to be transported to the exhaust pipe and to reduce the separation efficiency. For the above reasons • *. * · *. the cyclone resolution of the structure according to the invention is significantly increased compared to the cyclone resolution of M · 10,642. Also, the pressure drop in the gas in the cyclone of the invention is smaller than in the cyclone of patent 106242 due, among other things, to the simpler gas exhaust duct.

• · • * • * * • ·* • · 4 119179• · • * • * * • · * • · 4 119179

Verrattuna esimerkiksi Tampellan CYMIC-reaktoriin esillä olevan keksinnön mukainen rakenne tarjoaa paremman kaasun ja kiintoaineen erotuksen, kun keksinnön mukaisessa rakenteessa virtaus syklonikammioon tapahtuu säteen suunnassa, jolloin jopa 98 % kiintoaineesta erottuu jo kaasun ja hiukkasten törmätessä sykloninkammion seinään, ja 5 putoaa paluuvirtauksena nousuputken ulkopuoliseen rengasmaiseen paluukanavaan. Tehokkaan esierotuksen jälkeen varsinaisessa syklonissa puhdistettavan kaasun pölypitoisuus on vähäinen, mikä tehostaa syklonin toimintaa ja vähentää sen kulumista. CYMIC-ratkaisussa kaasun ja kiertoaineen sisäänvirtaus tapahtuu syklonin seinämältä keskelle, jolloin esierottumista ei tapahdu. CYMIC-ratkaisun epäkohtina ovat lisäksi, että 10 nousukammion sisään sovitetusta syklonista tulee ahdas, se on alttiina eroosiolle ja korroosiolle ja haittaa palamisen kannalta tärkeää kaasun sekoittumista. Sisäänvirtaus-siivistön halkaisijan suhde keskusputken halkaisijaan jää CYMIC:ssä pieneksi, minkä johdosta syklonin erotuskyky jää moniin tarkoituksiin riittämättömäksi. CYMIC:iin nähden tässä keksinnössä esitetyn rakenteen etuna on myös, että erotustehoa häiritsevä paluu-15 kanavan nousuvirtaus vähenee, ja etteivät paluukanavan nousuvirtaukset pääse kuljettamaan hiukkasia kaasun poistoputkeen.Compared to, for example, the Tampella CYMIC reactor, the structure of the present invention provides better gas / solid separation when the structure of the invention flows radially, with up to 98% solids already colliding with gas and particulates . After effective pre-separation, the gas to be cleaned in the actual cyclone is low, which enhances cyclone performance and reduces wear. In the CYMIC solution, gas and circulating inflow occurs from the center of the cyclone wall to no pre-separation. A further disadvantage of the CYMIC solution is that the cyclone fitted within the 10 rise chambers becomes narrow, subject to erosion and corrosion, and impedes the gas mixing important for combustion. The ratio of the inflow impeller diameter to the diameter of the central tube in CYMIC remains small, which results in inadequate cyclone resolution for many purposes. With respect to CYMIC, the structure of the present invention also has the advantage of reducing the upstream flow of the return channel, which interferes with the separation power, and of preventing the return channel riser flows from transporting particles to the gas exhaust pipe.

Mainituista syistä tässä esitettävä rakenne saa aikaan olennaisia toiminnallisia ja rakenteellisia parannuksia Fl-patentissa 106242 esitettyyn rakenteeseen nähden sekä myös 20 Tampellan patentoimaan CYMIC-ratkaisuun nähden. Toiminnalliset edut ovat merkittäviä , · *. sekä jäähdytetyissä että jäähyttämättömissä rakenteissa. Rakenteelliset parannukset ovat • · • · · .:. erityisen merkittäviä jäähdytystä vaativissa sovellutuksissa, mutta myös jäähdyttämättö- • ΜΦ : . *. missä rakenteissa tämän keksinnön mukainen rakenne johtaa yksinkertaisempaan, halvem- • · · i •: · · · paan, vähemmän huoltoa vaativaan ja helpommin korjattavaan rakenteeseen : · : 25 • · • · · ϊ a a a: Korostettakoon vielä, että koska poistoyhde on sijoitettu sama-akselisesti ohjaussiivistön yläpuolelle, voidaan poistoyhteen halkaisija mitoittaa erotussuhteen kannalta optimaalisesti • · · : * .* eivätkä paluukanavan häiriövirtaukset pääse poistoyhteeseen asti. lisäksi syklonin * * · *... * painehäviö kuormittaa paluukanavaa mahdollisimman vähän.For these reasons, the structure disclosed herein provides substantial functional and structural improvements over the structure disclosed in Fl patent 106242, as well as with the CYMIC solution patented by Tampella. The operational benefits are significant,. both refrigerated and non-refrigerated. Structural improvements are • · • · ·.:. especially important in applications requiring refrigeration, but also non-refrigeration • ΜΦ:. *. in which structures the structure of this invention results in a simpler, less expensive, less maintenance-intensive and easier-to-repair structure: ·: 25 • · · · · · · · · · axially above the control impeller, the outlet connection diameter can be optimally dimensioned for the separation ratio • · ·: *. * and no return channel interference flows reach the outlet connection. in addition, the pressure loss of the cyclone * * · * ... * will minimize the return channel loading.

• · · : : 30 * * a *" " Keksinnön mukaista kiertomassareaktoria voidaan käyttää mm. sinänsä tunnetulla tavalla ·;*·: höyrykattilana, polttoaineen kaasuttimena, reaktorina, jossa kiinteä katalyytti kiertää, tai kuivatuslaitteena.Etenkin sitä käytetään jäähdytettynä rakenteena.• · ·:: 30 * * a * "" The circulating mass reactor according to the invention can be used e.g. in a manner known per se ·; * ·: as a steam boiler, as a fuel gasifier, as a reactor in which solid catalyst is circulated, or as a drying device.Especially it is used as a cooled structure.

5 1191795,119,179

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen avulla oheiseen piirustukseen viitaten.The invention will now be further explored by means of a detailed description with reference to the accompanying drawing.

5 Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisen CFB-reaktorin periaatteellinen rakenne halkileikattuna sivukuvantona ja kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 mukaisen reaktorin vaakaleikkausta tasolta A-A.Figure 1 is a sectional side elevational view of the CFB reactor of the present invention and Figure 2 is a horizontal sectional view of the reactor of Figure 1 from A-A.

Keksinnön mukainen CFB-reaktori muodostuu pääasiallisesti kolmesta osasta I - ΙΠ, 10 nimittäin I. pitkänomaisesta nousukanavasta tai -putkesta 4, jonka keskusakseli on olennaisesti pystysuuntaisesti jäljestetty, Π. nousukanavan alapäässä olevista kaasun ja kiintoaineen syöttövälineistä, 1,2,3 ja 11, ja Hl, nousukanavan yläpäässä vastaavasti olevista kiintoaineen ja kaasun erotusvälineistä, 15 5-10.The CFB reactor according to the invention consists essentially of three parts I - ΙΠ, namely I. an elongated riser channel or tube 4, the central axis of which is substantially vertically tracked, Π. gas and solid supply means at the lower end of the riser, 1,2,3 and 11, and H1, solid and gas separator means at the upper end of the riser, respectively.

Laite voidaan edelleen varustaa IV. nousukanavan jäähdytykseen tarvittavilla jäähdytysfluidin syöttö- ja poistovälineillä 12, 13.The device can still be equipped with IV. with cooling fluid supply and outlet means 12, 13 for cooling the riser.

20 . · 1 ·, Laitteen perusrakenne on esitetty kuviossa 1, jossa viitenumerolla 1 on merkitty leijutus- • · 1 kaasun tuloyhde, joka on yhdistetty jakokaappiin 2, jolla virtaus on jaettavissa tasaisesti ···· • :1: nousukanavan 4 poikkileikkauksen yli ylöspäin suuntautuvan virtauksen aikaansaamiseksi.20th · 1 ·, The basic structure of the device is shown in Figure 1, with reference numeral 1 denoting a fluidization • · 1 gas inlet connected to a manifold 2 for uniformly distributing flow ···· •: 1: upstream flow of riser channel 4 to achieve.

«·· · •: · ·: Leijutuskaasuvirtaan on tällöin syötettävissä kiintoainetta syöttöyhteen 11 kautta.In this case, solids can be fed into the fluidizing gas stream via the feed line 11.

! 25 Kiintoaineen syöttöyhde on sopivimminjäijestetty nousukanavaarajaavan putken • ♦ ♦ :: seinämälle siten, että se avautuu nousukanavan sisälle vähän jakokaapin 2 yläpuolella.! The solid inlet connection is preferably located on the wall of the riser duct • ♦ ♦ :: so that it opens inside the riser duct just above the manifold 2.

·· · • · · ·1 Nousukanavalla 4 voi olla haluttu poikkileikkaus kohtisuoraan pituusakselia vasten. Se voi ··· • · ’·;·1 olla poikkileikkauseltaan ympyrän tai monikulmion muotoinen. Monikulmioista voidaan •... · 30 etenkin mainita 4-, 5-, 6-,7- ja 8-kulmiot. Monikulmioisten poikkileikkausten etuna * 1 1 1; ympyrämuotoon on, että ne voidaan valmistaa tasopaneleista. Nousukanava voi myös *: 1 1: koostua useammasta vierekkäin sovitetusta, poikkileikkaukseltaan pyöreästä tai • ♦ :.1·> monikulmaisesta putkesta. Nousukanava on jäljestetty sopivimmin sama-akselisesti 6 119179 reaktorikuoren sisälle, jolloin nousukanavan ulkovaipan ja reaktorikuoren sisävaipan väliin muodostuu kiintoaineen paluukanava 9.·· · • · · · 1 The riser channel 4 may have the desired cross section perpendicular to the longitudinal axis. It may be of circular or polygonal cross-section. Of the polygons, • ... · 30 especially 4, 5, 6, 7 and 8 angles can be mentioned. The advantage of polygonal cross-sections * 1 1 1; the circular shape is that they can be made of flat panels. The ascending channel may also be *: 1 1: composed of a plurality of adjacent tubes of circular cross-section or • ♦: .1 ·> polygonal tubes. The riser passage is preferably coaxially disposed within the reactor casing 6 119179, whereby a solid return passage 9 is formed between the riser passageway and the reactor casing casing.

Kuviossa 2 on esitetty nousukanavan poikkileikkaus kohdassa A-A. Nousukanava on tässä 5 tapauksessa poikkileikkaukseltaan kuusikulmion muotoinen. Kuten kuvioista 1 ja 2 näkyy, nousukanavan yläpään yhteyteen on jäljestetty moniaukkosykloni 5 - 10, joka rakenteellisesti on symmetrinen nousukanavan keskiakselin tason suunnassa.Figure 2 shows a cross-section of the riser at position A-A. In this case, the riser channel has a hexagonal cross-section. As shown in Figs. 1 and 2, a multi-aperture cyclone 5-10 is structurally symmetrical in the direction of the center axis of the riser, along the upper end of the riser.

Syklonissa on tuloyhteet 5, jotka on järjestetty täysin symmetrisesti nousukanavan seinä-10 mään. Leikkaus A-A esittää syklonin tuloyhteitten erään toteutusmuodon, jossa 6-kulmaisen nousukanavan kuhunkin tasopintaan on sovitettu yksi syklonin tuloyhde. Tällainen rakenne on edullinen silloin kun myös nousukanava halutaan jäähdyttää. Jäähdyttämättömät rakenteet on edullisinta toteuttaa pyöreinä levyrakenteina.The cyclone has inlet connections 5 arranged completely symmetrically to the wall 10 of the ascending channel. Section A-A illustrates an embodiment of cyclone inlet connections in which a single cyclone inlet is fitted to each planar surface of a 6-angle ascent channel. Such a structure is advantageous when it is desired to cool the riser channel as well. Uncooled structures are preferably implemented as circular sheet structures.

15 Syklonikammion 6 seinämän muodostaa reaktorikuoren yläosa 14, joka on yhdistetty paluukanavaan 9 kaulusosan 8 välityksellä. Syklonikammio 6 jatkuu tuloyhteiden 5 tasalta nousukanavan pituusakselin suuntaisesti ylöspäin nousukanavan yläpään ohi. Syklonikammion 6 poikkileikkaus muotoillaan edullisimmin ympyrän muotoiseksi silloinkin, kun paluukanava 9 on valmistusteknisten syitten takia monikulmio. Syklonin keskusputken 7 20 alareunan ja nousukanavan yläpään välisen etäisyyden suhde keskusputken halkaisijaan on :***: ainakin 0,2, sopivimmin suurempi kuin 1,0 (esim. noin 1,1 -10). Syklonikammion • « · yläpäässä, ainakin olennaisesti sama-akselisesti nousukammion keskiakselin kanssa, on m · LI1 2 3 4 5 kaasun poistoyhde 7, joka yhdistyy poistoputkeen (ei esitetty). Syklonikammion alaosassa *:" oleva kaulusosan 8 jatke muodostaa paluukanavan 9 seinämän alaosan. Paluukanavan φ· · : 1.1 25 poistopäässä on kiintoaineen paluuyhde 10, jonka välityksellä erotettu kiintoaine voidaan ··· • 1 *···1 palauttaa nousukanavaan. Paluuyhde 10 sijaitsee yleensä syöttöyhdettä 11 korkeammalla tasolla nousukanavan pituusakselin suunnassa.The wall of the cyclone chamber 6 is formed by the upper portion 14 of the reactor shell, which is connected to the return conduit 9 via the collar portion 8. The cyclone chamber 6 extends from the level of the inlet connections 5 parallel to the longitudinal axis of the riser upwards past the upper end of the riser. The cross-section of the cyclone chamber 6 is preferably shaped as a circle even when the return channel 9 is a polygon for manufacturing reasons. The ratio of the distance between the lower edge of the cyclone central tube 7 and the upper end of the riser channel to the central tube diameter is: ***: at least 0.2, preferably greater than 1.0 (e.g., about 1.1 to 10). At the upper end of the cyclone chamber • «·, at least substantially coaxial with the center axis of the riser chamber, is m · LI1 2 3 4 5 a gas outlet 7 which is connected to an outlet pipe (not shown). The collar 8 at the bottom of the cyclone chamber *: "extends the bottom of the wall of the return conduit 9. The outlet end of the return conduit 9 has a solid return connection 10 through which the separated solids can be returned to the riser. higher than the feed line 11 in the direction of the longitudinal axis of the riser.

• · · • · • « · · t · • · 2 *" Keksinnön mukaan syklonin tuloyhteet 5 on sopivimmin sijoitettu täysin symmetrisesti 3 • · · • · *.. · 1 30 kaasun poistoyhteen suhteen ja tämä on vastavasti sovitettu nousukanavan akselin kohdalla 4 \ 1 keskellä. Tällöin saadaan aikaan kaasun ja kiintoaineen mahdollisimman häiriötön 5 kiertoliike syklonikammiossa.According to the invention, the cyclone inlet connections 5 are preferably disposed in a fully symmetrical manner 3 with respect to the gas outlet connection 30, and this is arranged at the riser axis 4, respectively. This results in the smoothest possible circulation of gas and solid 5 in the cyclone chamber.

• · • » · • ·· • ♦ 7 119179• · • »· • ·· • ♦ 7 119179

Nousukanavan 4 jäähdyttämiseksi se voidaan varustaa kuvion 1 mukaisesti jäähdytysvirran tuloyhteellä 12 ja jäähdytysvirran poistoyhteellä 13. Edullisen sovelluksen mukaan jäähdytysväliaine voidaan johtaa symmetrisesti sisään nousukanavan seinämiin ja johtaa ulos syklonikammion seinämistä symmetrisesti jäljestetystä poistoyhteestä.To cool the riser channel 4, it may be provided with a cooling stream inlet 12 and a cooling stream outlet 13 as shown in Figure 1. In a preferred embodiment, the cooling medium may be introduced symmetrically into the riser walls and led out of the cyclone chamber walls symmetrically.

55

Keksinnön mukaan leijutuskaasu, kuten ilma, syötetään tuloyhteen 1 kautta jakokaappiin 2. Jakokaapista leijutuskaasu johdetaan nousukanavan alaosaan 4, jossa kaasu ja leiju-partikkelit sekoittuvat. Kaasun mukana merkittävä osa leijupartikkeleista kulkeutuu nousukanavaan 4 ja edelleen nousukanavan yläosan kehälle sovitettuihin tuloyhteisiin 5.According to the invention, a fluidizing gas, such as air, is fed through an inlet 1 to a manifold 2. From the manifold, the fluidizing gas is led to the lower part of the riser 4, where the gas and the fluidized particles are mixed. A significant part of the fluid particles with the gas is carried into the riser channel 4 and further to the inlet ports 5 arranged around the upper part of the riser channel.

10 Tuloyhteet 3 suuntaavat virtauksen siten, että kaasu ja partikkelit kulkeutuvat pyörivässä liikkeessä kohti syklonikammion 6 seinää, johon törmätessään pääosa hiukkasista erottuu. Pyörteestä johtuva keskipakokiihtyvyys ajaa vielä törmäyksen jälkeen kaasussa olevat hiukkaset syklonikammion 6 seinälle, josta ne putoavat gravitaation vaikutuksesta kaulusosaan 8 kaasun jatkaessa nousukanavan 4 yläpuolelle sopivimmin sama-akselisesti 15 sovitettuun keskusputkeen 7. Kaulusosasta 8 hiukkaset putoavat paluukanavaan 9, jonka alaosasta ne palautetaan yhteitten 10 kautta nousukanavan 4 alaosaan. Se osa kiintoaineesta, joka ei nouse kaasun mukana, poistetaan yhteen 3 kautta.The inlet connections 3 direct the flow so that gas and particles are transported in a circular motion towards the wall of cyclone chamber 6, where upon collision most of the particles are separated. After the collision, the centrifugal acceleration due to the vortex drives the particles of gas to the wall of the cyclone chamber 6, from which they drop by gravity to the collar 8 as the gas continues 4 at the bottom. The part of the solid that does not rise with the gas is removed together via 3.

Kun ohjaussiivistö (5) johtaa kaasun erotuskammion seinää päin tapahtuu siten 20 kiintoaineen esierotus ja saadaan aikaan pyörrevirtaus. Erotuskammiossa (6) tapahtuu . * * *. puolestaan kaasun esierotuksen j älkeen j ääneitten hiukkasten erotus keskipakovoiman • » · ··· vaikutuksesta.When the control wing (5) guides towards the wall of the gas separation chamber, a pre-separation of 20 solids occurs and a vortex flow is obtained. The separation chamber (6) takes place. * * *. in turn, the separation of the particles left after the pre-separation of the gas by the centrifugal force • »· ···.

• ·· f • · • · · • · · ··· · *: * *: Keksinnöllä saavutetaan mm. seuraavat toiminnalliset edut.The present invention achieves e.g. The following functional benefits.

·· : 7 25 ··· 1. Syklonin erotuskyky voidaan maksimoida, koska hiukkasiin kohdistuva keskipakokiihtyvyys kasvaa likimain kääntäen verrannollisesti keskusputken • · · • · · : halkaisijan kolmanteen potenssiin.··: 7 25 ··· 1. The cyclone resolution can be maximized because the centrifugal acceleration of the particles increases approximately inversely to the third power of the center tube • · · • · ·.

• · * · * · * 2. Riittävä erotuskyky aikaansaadaan pienemmällä tuloaukon virtausnopeudella kuin FI- • · · :...· 30 patentissa 106242, jolloin rakenteitten kuluminen vähenee.• · * · * · * 2. Adequate resolution is obtained at a lower inlet flow rate than FI- · · ·: ... · 30 in patent 106242, thereby reducing wear on the structures.

* * 3. Paluukanavan 9 nousuvirtaukset eivät pääse etenemään syklonin poistoyhteeseen 7 asti, * i *" koska paluukanava j a syklonin poi stoyhde sij aitsevat eri puolilla syklonin tuloyhteitä 5.* * 3. The upstream currents of the return channel 9 cannot proceed to the cyclone outlet 7, * i * "because the return channel and the cyclone outlet are located across the cyclone inlets 5.

• · * · · • · • · 8 119179 4. Sisäänvirtaussiivistön ja poistoputken halkaisijasuhde voidaan tehdä suureksi ilman, että paluukanavan nousuvirtauksia lisäävä paine-ero paluukanavan yli kasvaa.4. 119 The diameter ratio of the inlet impeller to the exhaust can be made large without increasing the pressure difference across the return duct that increases the return duct flow.

Mainitut toiminnalliset edut on todennettu sekä laskennollisin tarkasteluin että mallikokein. 5 Vastaavilla suoritusarvoilla ja päämitoilla suoritetuissa vertailevissa kokeissa oli uuden rakenteen poistokaasun kiintoainehävikki vain 7 g/h kun se muutoin täysin vastaavassa koejäijestelyssä FI-patentin 106242 mukaisella laitteistolla oli 350 g/h. Keskusputken halkaisijan vaikutus läpäisyyn todennettiin edellistä suuremmalla koelaitteistolla, jossa muutettaessa keskusputken halkaisija 168 mm:stä 100 mm:iin, hiekkahävikki pieneni 1670 10 g/h:sta 3.9 g/h:aan. Molemmissa kokeissa kiintoaineena käytettiin hiekkaa, jonka hiukkakoko oli välillä 0.1-0.5 mm. Hienojakeen suuremmasta rikastumisesta reaktoriin seuraa useita merkittäviä etuja, joista esimerkkeinä voidaan mainita seuraavat: 1. Voidaan käyttää hienojakeisempaa leijumateriaalia, jolloin rakenteitten kuluminen 15 vähenee.These functional benefits have been proven by both computational analysis and model tests. In comparative tests with similar performance and main dimensions, the wastewater solids loss of the new structure was only 7 g / h, whereas it was otherwise 350 g / h in a completely similar test run with equipment according to FI patent 106242. The effect of the central tube diameter on the permeability was verified by a larger test apparatus, where, when changing the central tube diameter from 168 mm to 100 mm, the sand loss was reduced from 1670 to 10 g / h to 3.9 g / h. In both experiments, sand with a particle size of 0.1-0.5 mm was used as a solid. The greater enrichment of the fine fraction into the reactor has several significant advantages, of which the following may be mentioned as examples: 1. A finer fluidized material can be used, whereby the wear of the structures is reduced.

2. Laitoksen tehonsäätösuhde kasvaa, koska leijunta ja kiintoainekierto voidaan ylläpitää pienemmällä kaasunopeudella.2. The plant power control ratio increases because the fluidity and solids circulation can be maintained at lower gas velocities.

3. Useassa tapauksessa voidaan välttää kiertokaasulinjan sykloni.3. In many cases, the cyclone of the recycle gas line can be avoided.

4. Omakäyttöteho pienenee sovellutuksissa, joissa leijukaasuvirran määrää 20 minimileijunta.4. Self-propelled power is reduced in applications where the fluidized gas flow is determined by 20 minimum fluidity.

. * * *; 5. Kiinteitten aineitten poltossa palamishyötysuhde kasvaa, koska palamaton hiili ··· ··· palautuu tehokkaammin nousukanavaan.. * * *; 5. In solid matter combustion, the combustion efficiency increases because the unburned carbon ··· ··· more efficiently returns to the ascent channel.

·»·* !a: 6. Jauhemaisten sorbenttien ja katalyyttien käyttö tehostuu.· »· *! A: 6. The use of powdered sorbents and catalysts is enhanced.

·:**: 7. Pölyäminen reaktorista vähenee, jolloin kattilan jälkipintojen nouhoustarve ja ·· · • V 25 hiukkaserottimen pölykuorma vähenevät.·: **: 7. Dust from the reactor is reduced, thus reducing the need for lifting the boiler's after-treatment surfaces and reducing the dust load on the V 25 particulate separator.

»·» • t • · • ·»·» • t • · • ·

Yhteenvetona voidaan todeta, että tämän keksinnön sinällään pienellä muutoksella • · · • « · · ;' aikaansaadaan merkittäviä toiminnallisia ja rakenteellisia etuja siihen ratkaisuun nähden, • * **"* joka on tullut tunnetuksi H- patentista 106242.In summary, the present invention, with its slight modification, significant functional and structural advantages are achieved with respect to the solution which is known from the H-patent 106242.

#·* ·...· 30 • · « • · • ψ • · ♦ • t# • ·# · * · ... · 30 • · «• · • ψ • · ♦ • t # • ·

Claims (10)

119179119179 1. Kiertomassareaktori, joka käsittää - pitkänomaisen nousukanavan (4), jolla on ainakin oleellisesti pystysuora keskusakseli 5 ja jossa on alaosa ja yläosa, jolloin kiintoaine ja leijutuskaasu on syötettävissä nousukanavaan alaosan kautta, ja - nousukanavan yläosaan jäljestetyn erotusyksikön (5 - 9) kiintoaineen erottamiseksi leijutuskaasusta, joka erotusyksikkö koostuu moniaukkoisesta syklonista, joka käsittää - ohjaussiivistön (5), 10. ohjaussiivistöön yhteydessä olevan erotuskammion (6) ja - erotuskammioon yhdistetyn paluukanavan (9) kiintoaineen talteenottamiseksi ja poistoyhteen (7) kaasujen poistamiseksi erotuskammiosta, tunnettu siitä,että - moniaukkoinen ohjaussiivistö (5), paluukanava (9) sekä kaasujen poistoyhde (7) 15 on jäljestetty symmetrisesti nousukanavan (4) ympärille, ja - syklonikammio (6) ja kaasun poistoyhde (7) on sijoitettu ohjaussiivistön (5) yläpuolelle.A circulating mass reactor comprising: - an elongate riser channel (4) having at least a substantially vertical central axis 5 having a lower portion and an upper portion, wherein the solid and fluidizing gas can be fed into the riser channel through the lower portion, and - a separating unit (5 - 9) fluidizing gas consisting of a multi-aperture cyclone comprising: - a control impeller (5), a separation chamber (6) connected to the control impeller, and - a return channel (9) connected to the separation chamber for collecting solids and exhaust gas (7) from the separation chamber, the control vane (5), the return passage (9) and the gas exhaust pipe (7) 15 are symmetrically arranged around the riser channel (4), and - the cyclone chamber (6) and the gas exhaust pipe (7) are located above the control vane (5). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertomassareaktori, tunnettu siitä, että poisto-20 yhde (7) on jäljestetty sama-akselisesti nousukammion kanssa. • * * ΦThe circulating mass reactor according to claim 1, characterized in that the outlet assembly (7) is coaxially aligned with the riser chamber. • * * Φ · • · • · · *:* 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kiertomassareaktori, tunnettu siitä, että ···· 7 • · :.· · nousukanavaan on jäljestetty jäähdytysväliaineen syöttöyhde (12) ja poistoyhde (13). ♦ · ·· · • · « S ·* 25The circulating mass reactor according to claim 1 or 2, characterized in that a cooling medium feed line (12) and an outlet line (13) are provided in the riser channel. ♦ · ·· · • · «S · * 25 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kiertomassareaktori, t u n n e 11 u siitä, että ··« • · ’·*·’ nousukanavan (4) ja paluukanavan (9) sekä syklonikammion (6) seinämät muodostuvat tasomaisista, jäähdytetyistä putkipaneleista.The circulating mass reactor according to claim 3, characterized in that the walls of the riser channel (4) and the return channel (9) and the cyclone chamber (6) consist of planar, cooled tube panels. • « · ♦ · • · ··· • · • · *!* 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kiertomassareaktori, tunnettu siitä, ··· • · ***** 30 että moniaukkoisen syklonin paluukanava (9) on alapäästään kiintoaineen paluuyhteen (10) välityksellä yhdistetty nousukanavaan (4) kiintoaineen kierrättämiseksi. ♦ • · • · • · · • · · • · 10 119179The circulating mass reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that the multi-aperture cyclone return channel (9) is at the lower end of the solid return port. (10) connected via a riser channel (4) to recycle the solid. ♦ • • • · 10 10 10 119179 6. Patenttivaatimuksen S mukainen kiertomassareaktori, tunnettu siitä, että kiintoaineen paluukanava (9) muodostuu useasta rinnakkaisesta kanavasta.The circulating mass reactor according to claim S, characterized in that the solid return channel (9) consists of a plurality of parallel channels. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kiertomassareaktori, tunnettu siitä, että jotkin 5 paluukananavan (9) rinnakkaisista kanavista sisältävät lämmönsiirtopintoja.The circulating mass reactor according to claim 6, characterized in that some of the parallel channels of the return channel (9) include heat transfer surfaces. 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kiertomassareaktori, tunnettu sylinterimäisestä syklonista (6), joka ainakin pääosin sijaitsee ohjaussiivistön (S) yläpuolella.The circulating mass reactor according to any one of the preceding claims, characterized by a cylindrical cyclone (6) located at least mainly above the control impeller (S). 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen kiertomassareaktorin käyttö höyrykattilana, polttoaineen kaasuttimena, reaktorina, jossa kiinteä katalyytti kiertää, tai kuivatus-laitteena.Use of a circulating pulp reactor according to any one of the preceding claims, as a steam boiler, as a fuel gasifier, as a solid catalyst circulating reactor, or as a drying device. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että reaktoria käytetään jäähdytettynä rakenteena. • · · • · • 1 • M ··· • f·1 • 1 » · 1 • · · * · · • 1 ·· · • · · • # • · ·1 • 1 • · ··· ·· » • · 1 « · · • · • · • · · t ··· • · • · *«1 • · · • 1 • t · • M • · Patentkrav: 119179Use according to claim 9, characterized in that the reactor is used as a cooled structure. • · · · · 1 • M ··· • f · 1 • 1 »· 1 • · · · · 1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · »• · 1« · · • • • • • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Ro1: Patent Application No. 119179
FI20031540A 2003-10-21 2003-10-21 Reactor with circulating bed FI119179B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031540A FI119179B (en) 2003-10-21 2003-10-21 Reactor with circulating bed
EP04767133A EP1680215A1 (en) 2003-10-21 2004-10-21 Circulating bed reactor
PCT/FI2004/000627 WO2005037422A1 (en) 2003-10-21 2004-10-21 Circulating bed reactor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031540A FI119179B (en) 2003-10-21 2003-10-21 Reactor with circulating bed
FI20031540 2003-10-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20031540A0 FI20031540A0 (en) 2003-10-21
FI20031540A FI20031540A (en) 2005-04-22
FI119179B true FI119179B (en) 2008-08-29

Family

ID=29225979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20031540A FI119179B (en) 2003-10-21 2003-10-21 Reactor with circulating bed

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1680215A1 (en)
FI (1) FI119179B (en)
WO (1) WO2005037422A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012101324A1 (en) * 2011-01-24 2012-08-02 Endev Oy Method to enhance operation of circulating mass reactor and reactor to carry out such method

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1922392B1 (en) 2005-09-05 2012-10-31 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Device for producing a product gas from biomass
FR2894842B1 (en) * 2005-12-21 2008-02-01 Inst Francais Du Petrole NEW SOLID GAS SEPARATION AND STRIPING SYSTEM FOR FLUIDIZED BED CATALYTIC CRACKING UNITS
NL2000520C2 (en) * 2007-03-05 2008-09-08 Stichting Energie Device for manufacturing a product gas from a fuel, such as biomass.
US8961629B2 (en) 2009-12-21 2015-02-24 Southern Company Services, Inc. Apparatus, components and operating methods for circulating fluidized bed transport gasifiers and reactors
CN101749696B (en) * 2010-02-09 2011-07-20 清华大学 Multipath circulating fluidized bed boiler
NL2009733C2 (en) 2012-10-31 2014-05-06 Stichting Energie Reactor for producing a product gas from a fuel.
EP2878581A1 (en) 2013-12-02 2015-06-03 Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto A wastewater purification system
CN113877490B (en) * 2021-11-01 2024-06-25 中国科学院工程热物理研究所 Fluidized bed reactor and material treatment method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE409953B (en) * 1976-12-08 1979-09-17 Chambert Lars Axel Andreas SET AND DEVICE FOR SEPARATION OF MATERIAL AT A FLUIDIZED BED
SE421723B (en) * 1977-05-09 1982-01-25 Goetaverken Angteknik Ab SET AND REACTOR FOR PERFORMANCE OF EXOTERMA REACTIONS, INCLUDING COMBUSTION, IN A CIRCULATED FLOAT BED
FR2555468B1 (en) * 1983-10-07 1988-11-25 Creusot Loire PURIFICATION ARRANGEMENT FOR A PARTICLE-LOADED GAS
FI106242B (en) * 1999-05-20 2000-12-29 Einco Oy Circulation Mass Reactor
US7102050B1 (en) * 2000-05-04 2006-09-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Multiple riser reactor
FI20010676A0 (en) * 2001-04-02 2001-04-02 Einco Oy CSC reactor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012101324A1 (en) * 2011-01-24 2012-08-02 Endev Oy Method to enhance operation of circulating mass reactor and reactor to carry out such method

Also Published As

Publication number Publication date
EP1680215A1 (en) 2006-07-19
FI20031540A (en) 2005-04-22
FI20031540A0 (en) 2003-10-21
WO2005037422A1 (en) 2005-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4378234A (en) Particulate material collecting apparatus
US6802890B2 (en) Method and apparatus for separating particles from hot gases
FI111229B (en) Method and apparatus for separating solids from gases
US4789476A (en) Cyclone separator with two separating zones and static guide mechanisms
US20110226129A1 (en) Cyclone separator and separation method
FI102733B (en) cyclone
FI119179B (en) Reactor with circulating bed
US20180043292A1 (en) Swirl tube separators
FI109881B (en) A method and apparatus for separating a solid from a gas
CN109340743B (en) Fine coal particle circulating fluidized bed boiler
CN1035885A (en) Heat exchanger
EP0177527B1 (en) Two- or multi-component reactor
CA1265660A (en) Circulating fluidized bed reactor and a method of separating solid material from the flue gases
CN105973057A (en) Plug-in type turbulator, producing and mounting method thereof and usage thereof
US5171542A (en) Circulating fluidized bed reactor
FI106242B (en) Circulation Mass Reactor
CA1258037A (en) Apparatus for separating solids in a circulating fluidized bed reactor
CN109225689A (en) A kind of tubular cyclones
CN212263593U (en) Double-layer shell type efficient cyclone separator
FI107435B (en) Centrifugal separator device and process for separating particles from hot gas of a fluidized bed reactor
US4285142A (en) Suspension type heat exchanger
EA036827B1 (en) Hydrocyclone
EP0494650A2 (en) Method and apparatus for separating particulate material from hot gas
US4874584A (en) Fluidized bed reactor
FI110025B (en) Method in fluidization reactor

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 119179

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: BIOLAN OY