FI62468B - Virvelbaeddsreaktor - Google Patents
Virvelbaeddsreaktor Download PDFInfo
- Publication number
- FI62468B FI62468B FI812596A FI812596A FI62468B FI 62468 B FI62468 B FI 62468B FI 812596 A FI812596 A FI 812596A FI 812596 A FI812596 A FI 812596A FI 62468 B FI62468 B FI 62468B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- fluidized bed
- reactor
- cyclone
- bed reactor
- separator
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
- F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
- F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
- F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
Description
1 62468
LeijukerrosreaktorA Virvelbäddsreaktor
Esillä oleva keksintö kohdistuu leijukerrosreaktoriln, jonka reaktorikammion yläosassa oleva poistoaukko on yhdistetty syklonierottimeen siihen tangentiaalisesti liittyvän tulojoh-don välityksellä leijukerrosreaktorista poistuvien kaasujen 5 sisältämän kiintomateriaalin erottamiseksi, ja joka käsittää erottimen alaosaan yhdistetyn erotetun kiintomateriaalin paluu-johdon ja erottimeen sovitetun kaasunpoistojohdon.
Nopeaa leijukerrostekniikkaa on sovellettu kauan mm. pasutois-sa ja nykyisin enenevässä määrin erilaisissa reaktoreissa, ku-10 ten polttopesissä ja kaasuttimissa. Tunnetuissa sovellutuksissa kiintoaineen erottaminen kaasuista tapahtuu tavanomaisessa, alaosaltaan suppilonmuotoisessa syklonierottimessa, jossa olevaan sylinterimäiseen pyörrekammioon on sovitettu kaasuja ylöspäin johtaja kaasunpoistoputki ja josta kiintoaine palautetaan 15 reaktoriin kaasulukon kautta. Kaasulukon tehtävänä on estää reaktorikaasujen virtaus sykloniin laskuputken kautta. Yleisimmin tällaisena kaasulukkona toimii mekaaninen sulkulaite tai kehittyneemmissä laitteissa U-putkessa leijuva hiekka. Varsinkin korkealämpötilareaktoreissa tulee kiintomateriaalin palau-20 tusjärjestelmästä monimutkainen ja kallis. Koska osa kaasulukon leijutukseen tarvittavasta ilmasta virtaa laskuputkessa ylöspäin, on tällä haitallinen vaikutus erityisesti kevyen ja hieno jakeisen materiaalin erottumiseen. Lisäksi nouseva kaasuvir-taus pienentää laskuputken kuljetuskapasiteettia.
25 Tavanomaisessa syklonissa muodostuu tunnetusti keskelle voimakas alipaine ja suuri aksiaalinen virtausnopeus. Tästä johtuen pyrkii tavanomainen sykloni imemään laskuputkesta. Syntyvällä ilmavirtauksella ei yleensä ole tangentiaalinopeutta, joten lähes kaikki sen mukanaan kuljettama kiintoaine kulkeutuu syklo-30 nin keskusputken kautta ulos. Tavanomaisella syklonilla varustettu palautusjärjestelmä on siis erittäin herkkä paluuputken imuvirtauksille ja vaatii ehdottomasti luotettavan kaasulukon.
2 62468 Höyrykattilasovellutuksissa johtaa tavanomaisen syklonin käyttö epäedulliseen rakenteeseen, koska tavanomainen sykloni jakaa kattilan erilliseen polttopesään ja syklonin jälkeiseen konvektio-osaan, joiden välissä sijaitsevat kiintomateriaalin 5 palautuslaitteet.
Mekaaniset kaasulukot kuluvat nopeasti erityisesti kuumissa olosuhteissa ja niissä esiintyy usein käyttöhäiriöitä.
Tunnettuja ovat myöskin ratkaisut, joissa reaktorin sisään asennetaan tavanomainen sykloni, jolloin koko kiintoaineen 10 palautusjärjestelmä sijaitsee reaktorin sisällä. Tässä järjestelmässä esiintyy suurina haittoina syklonin korroosio- ja eroosio-ongelmia, koska tukirakenteen jäähdytystä ei yksinkertaisin keinoin voida järjestää. Lisäksi systeemi kärsii tavanomaisen syklonin herkkyydestä paluuputken imuvirtauksille.
15 Edellä mainituissa laitteissa esiintyvät epäkohdat on voitu poistaa keksinnön mukaisella yksinkertaisella laitteella, jolle on tunnusomaista se, että erottimen sylinterinmuotoisen pyörrekammion pohja on pääasiallisesti tasomainen ja kalteva ja että kaasunpoistojohto on järjestetty kulkemaan pohjan 20 läpi ja ohjaamaan alaspäin kaasut, joista kiintomateriaali on poistettu.
Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheiseen erästä keksinnön mukaista suoritusmuotoa esittävään piirustukseen, jossa 25 kuvio 1 esittää pystyleikkausta laitteesta ja kuvio 2 esittää kuvion 1 leikkausta viivaa A-A pitkin.
Kuvioissa viitenumero 1 tarkoittaa leijukerrosperiaatteella toimivaa reaktorikammiota ja 2 syklonierotinta, jossa reaktorin yläosasta suuttimen 3 kautta tangentiaalisesti virtaavat 30 kaasut poistuvat syklonin poistoputken 4 kautta. Sylinterimäi-sen pyörrekammion 5 seinille erottunut kiintomateriaali valuu syklonin pohjalle 6, joka on kallistettu siten, että pohjan alin kohta on lähellä reaktoria 1. Aukon 7 kautta kiintomateri- 4 62468 sissa riittää sen sijaan sen sijoittaminen jäähdytetyn seinämän läheisyyteen.
Esimerkki
Kuvion 1 mukainen kaasutin, jonka toimiarvot ovat: 5 Kuivaa turvetta, puuta tai hiiltä rv100 g/s ka.pit. 2 80 % ilmaa 7 mol/s tuotekaasua 16 mol/s
kaasun pölypitoisuiis 10-30 kg/m N
reaktorin lämpötila 900 - 1000 °C
10 ilman lämpötila ennen reaktoria 300 - 400 °C
hiekan keskim. hiukkaskoko 150 ym Päämitat - reaktorin halkaisija 0,6 m - reaktorin korkeus 11,0 m 15 - syklonin halkaisija 0,6 m - poistoputken halkaisija 0,3 m - paluuputken halkaisija 0,1 m - syklonin korkeus 2,0 m
Paluuputken materiaali on tulenkestävää terästä ja rakenne 20 jäähdyttämätön. Suoritetuissa koeajoissa on todettu laitteiston toimivan hyvin. Käytetylle kiertomateriaalille on syklonin erotuskyky ollut käytännössä «Ί 00 %.
3 62468 aali valuu paluuputkea 8 pitkin reaktorikammion 1 alaosaan. Putken alapää 9 on sijoitettu pohjalle 11 muodostuneen tiiviin leijukerroksen sisään.
Virtausteknisesti keksinnön mukainen läpivirtaussykloni eroaa 5 tavanomaisesta mm. siten/ että syklonin keskelle syntyvä ali-painepyörre ohjautuu päävirtauksen mukana aina kaasunpoisto-putkeen 4. Tämä vähentää jo sinällään syklonin imuvaikutusta tavanomaiseen ratkaisuun verrattuna. Läpivirtaussyklonin alaosassa esiintyvät aksiaali- ja radiaalinopeudet ovat pieniä, 10 mutta tangentiaalinopeus suuri. Näin ollen ei mahdollisen imu-virtauksen kuljettama pöly pääse kulkeutumaan poistoputkeen 4, vaan erottuu seinille ja palautuu reaktoriin 1. Tämä systeemi toimii tunnettuja stabiilimmin hetkellisissä häiriötilanteissa.
15 Läpivirtaussyklonia käytettäessä ei ole kiintomateriaalin vaaka-suorakuljetustarvetta ja paluuputki on avoin, suora putki, jonka alapää ulottuu leijukerrokseen. Tästä seuraa, että - reaktorissa luonnostaan muodostuva leijukerros toimii samalla kaasulukkona, joten erillistä kaasu- 20 lukkoa ei tarvita - paluuputkeen aikaansaadaan kaasuvirtaus alaspäin, josta seuraa, että paluuputken kuljetuskyky kasvaa ja syklonin erotuskyky paranee erityisesti pienten hiukkasten osalta, jotka eivät pysty laskeutumaan 25 kaasuvirtausta vastaan.
Keksinnön mukaisella järjestelmällä saadaan ilmeisiä konstruktiivisia etuja, joista mainittakoon: - ulkopuoliset palautuslaitteet voidaan korvata yksinkertaisella ja halvalla reaktorin sisään asen- 30 netulla putkella, jonka jäähdytys voidaan tarvit taessa helposti toteuttaa.
- esitetty ratkaisu soveltuu erityisen hyvin höyry-kattiloiden rakennevaatimuksiin. Tällöin höyrykattilan tulipesä ja erottimen jälkeinen konvektio- 35 osa voidaan valmistaa konepajalla yhtenä kappaleena.
Paluuputken jäähdytykseen höyrykattilasovellutuk-
Claims (3)
1. Leijukerrosreaktori/ jonka reaktorikanunion (1) yläosassa oleva poistoaukko on yhdistetty syklonierottimeen (2) siihen tangentiaalisesti liittyvän tulojohdon (3) välityksellä leiju-kerrosreaktorista poistuvien kaasujen sisältämän kiintomateri- 5 aalin erottamiseksi, ja joka käsittää erottimen alaosaan yhdistetyn erotetun kiintomateriaalin paluujohdon (8) ja erottimeen sovitetun kaasunpoistojohdon (4), tunnettu siitä, että erottimen sylinterinmuotoisen pyörrekammion (5) pohja (6) on pääasiallisesti tasomainen ja kalteva ja että kaasunpoistojohto 10 (4) on järjestetty kulkemaan pohjan (6) läpi ja ohjaamaan alas päin kaasut, joista kiintomateriaali on poistettu.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen leijukerrosreaktori, tunnettu siitä, että pohja (6) on leijukerrosreaktoriin päin viettävä.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen leijukerrosreaktori, tunnettu siitä/ että paluujohdon (8) alapää (9) on sovitettu reaktorikanunion (1) pohjalle (11) muodostuvan tiiviin leijukerroksen (10) sisään. i i l
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI812596A FI62468C (fi) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | Virvelbaeddsreaktor |
| AU85698/82A AU530686B2 (en) | 1981-08-24 | 1982-07-07 | Fluidised bed reactor with integral cyclone separator |
| GB08219763A GB2104408B (en) | 1981-08-24 | 1982-07-08 | Fluidized bed reactor with cyclone |
| DE19823225509 DE3225509A1 (de) | 1981-08-24 | 1982-07-08 | Wirbelschichtreaktor |
| CA000407510A CA1188487A (en) | 1981-08-24 | 1982-07-19 | Fluidized bed reactor |
| ZA825203A ZA825203B (en) | 1981-08-24 | 1982-07-21 | Fluidized bed reactor |
| FR8214153A FR2511612B1 (fr) | 1981-08-24 | 1982-08-16 | Perfectionnements apportes aux reacteurs a lit fluidise |
| SE8204816A SE454243B (sv) | 1981-08-24 | 1982-08-23 | Virvelbeddsreaktor |
| BR8204921A BR8204921A (pt) | 1981-08-24 | 1982-08-23 | Reator de leito fluidificado |
| JP57145600A JPS5840140A (ja) | 1981-08-24 | 1982-08-24 | 流動床リアクタ |
| US06/644,343 US4867948A (en) | 1981-08-24 | 1984-08-27 | Fluidized bed reactor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI812596 | 1981-08-24 | ||
| FI812596A FI62468C (fi) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | Virvelbaeddsreaktor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI62468B true FI62468B (fi) | 1982-09-30 |
| FI62468C FI62468C (fi) | 1983-01-10 |
Family
ID=8514650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI812596A FI62468C (fi) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | Virvelbaeddsreaktor |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4867948A (fi) |
| JP (1) | JPS5840140A (fi) |
| AU (1) | AU530686B2 (fi) |
| BR (1) | BR8204921A (fi) |
| CA (1) | CA1188487A (fi) |
| DE (1) | DE3225509A1 (fi) |
| FI (1) | FI62468C (fi) |
| FR (1) | FR2511612B1 (fi) |
| GB (1) | GB2104408B (fi) |
| SE (1) | SE454243B (fi) |
| ZA (1) | ZA825203B (fi) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1218830A (en) * | 1983-06-20 | 1987-03-10 | Herman Nack | High-velocity msfb process |
| FI70528C (fi) * | 1984-06-01 | 1987-11-25 | Ahlstroem Oy | Anordning foer avskiljning av fast material i reaktor med cirkulerande baedd. |
| FI850372A0 (fi) * | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Ahlstroem Oy | Panna med cirkulerande baedd. |
| CA1274422A (en) * | 1985-08-07 | 1990-09-25 | Juan A. Garcia-Mallol | Fluidized bed reactor and method of operating same |
| FI853464A0 (fi) * | 1985-09-11 | 1985-09-11 | Ahlstroem Oy | Reaktor med cirkulerande baedd. |
| FI86105C (fi) * | 1985-11-19 | 1992-07-10 | Ahlstroem Oy | Foerfarande och anordning foer reglering av en virvelbaeddsreaktors funktion. |
| EP0311599B1 (en) * | 1985-12-09 | 1990-11-07 | A. Ahlstrom Corporation | A circulating fluidized bed reactor and a method of separating solid material from the flue gases |
| FI76004B (fi) * | 1986-03-24 | 1988-05-31 | Seppo Kalervo Ruottu | Cirkulationsmassareaktor. |
| DE3640377A1 (de) * | 1986-11-26 | 1988-06-09 | Steinmueller Gmbh L & C | Verfahren zur verbrennung von kohlenstoffhaltigen materialien in einem wirbelschichtreaktor und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| US4869207A (en) * | 1987-07-13 | 1989-09-26 | A. Ahlstrom Corporation | Circulating fluidized bed reactor |
| US4915061A (en) * | 1988-06-06 | 1990-04-10 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed reactor utilizing channel separators |
| DE19606647C2 (de) * | 1995-03-18 | 1998-01-29 | Metallgesellschaft Ag | Fallstrom-Zyklon |
| FR2845620B1 (fr) * | 2002-10-14 | 2007-11-30 | Alstom Switzerland Ltd | Reacteur a lit fluidise circulant avec separateur et gaine d'acceleration integree |
| US7718140B1 (en) | 2005-12-30 | 2010-05-18 | Uop Llc | FCC separator without a reactor |
| US8968693B2 (en) | 2012-08-30 | 2015-03-03 | Honeywell International Inc. | Internal cyclone for fluidized bed reactor |
| EP3000525A1 (en) * | 2014-09-26 | 2016-03-30 | Doosan Lentjes GmbH | Fluidized bed reactor |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB376555A (en) * | 1931-09-24 | 1932-07-14 | William Alexander | Improvements in appliances for centrifugally purifying steam, gases and vapours |
| US2470395A (en) * | 1942-10-22 | 1949-05-17 | Standard Oil Dev Co | Apparatus for carrying out catalytic reactions |
| BE454568A (fi) * | 1942-12-23 | |||
| DE883555C (de) * | 1950-06-02 | 1953-07-20 | Heinzjosef Junkmann | Fliehkraft-Staubabscheider |
| US3056662A (en) * | 1959-02-09 | 1962-10-02 | Thompson Ramo Wooldridge Inc | Exhaust control apparatus |
| US3100693A (en) * | 1960-06-17 | 1963-08-13 | Stauffer Chemical Co | Apparatus for processing phosphoric acid anhydride |
| US3925045A (en) * | 1972-12-07 | 1975-12-09 | Phillips Petroleum Co | Multistage cyclonic separator |
| DE2524540C2 (de) * | 1975-06-03 | 1986-04-24 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Durchführung endothermer Prozesse |
| DE2624302A1 (de) * | 1976-05-31 | 1977-12-22 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur durchfuehrung exothermer prozesse |
| GB1561237A (en) * | 1976-09-22 | 1980-02-13 | Ahlstroem Oy | Method of treating materials in a fluidized bed reactor |
| US4279627A (en) * | 1978-08-07 | 1981-07-21 | Dresser Industries, Inc. | Fine particle separation apparatus |
-
1981
- 1981-08-24 FI FI812596A patent/FI62468C/fi not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-07-07 AU AU85698/82A patent/AU530686B2/en not_active Ceased
- 1982-07-08 GB GB08219763A patent/GB2104408B/en not_active Expired
- 1982-07-08 DE DE19823225509 patent/DE3225509A1/de active Granted
- 1982-07-19 CA CA000407510A patent/CA1188487A/en not_active Expired
- 1982-07-21 ZA ZA825203A patent/ZA825203B/xx unknown
- 1982-08-16 FR FR8214153A patent/FR2511612B1/fr not_active Expired
- 1982-08-23 BR BR8204921A patent/BR8204921A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-08-23 SE SE8204816A patent/SE454243B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-08-24 JP JP57145600A patent/JPS5840140A/ja active Granted
-
1984
- 1984-08-27 US US06/644,343 patent/US4867948A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2104408A (en) | 1983-03-09 |
| AU530686B2 (en) | 1983-07-28 |
| JPS6125412B2 (fi) | 1986-06-16 |
| SE8204816D0 (sv) | 1982-08-23 |
| DE3225509A1 (de) | 1983-03-10 |
| FR2511612A1 (fr) | 1983-02-25 |
| AU8569882A (en) | 1983-03-31 |
| ZA825203B (en) | 1983-05-25 |
| DE3225509C2 (fi) | 1987-01-15 |
| FI62468C (fi) | 1983-01-10 |
| US4867948A (en) | 1989-09-19 |
| FR2511612B1 (fr) | 1987-06-19 |
| CA1188487A (en) | 1985-06-11 |
| GB2104408B (en) | 1985-06-12 |
| SE454243B (sv) | 1988-04-18 |
| BR8204921A (pt) | 1983-08-02 |
| JPS5840140A (ja) | 1983-03-09 |
| SE8204816L (sv) | 1983-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI62468B (fi) | Virvelbaeddsreaktor | |
| FI102733B (fi) | Erotussykloni | |
| GB2172222A (en) | Water-cooled cyclone separator | |
| EP0091991A2 (en) | Heat exchanger for coal gasification process | |
| US4664887A (en) | Apparatus for separating solid material in a circulating fluidized bed reactor | |
| US4951612A (en) | Circulating fluidized bed reactor utilizing integral curved arm separators | |
| KR910001838B1 (ko) | 순환 유동상 반응기(Circulating Fluidized Bed Reactor) | |
| SE457661B (sv) | Saett och reaktor foer foerbraenning i fluidiserad baedd | |
| KR910001833B1 (ko) | 순환 유동상 반응기(circulating fluidized bed reactor) 및 배기 가스로부터의 고체 물질 분리 방법 | |
| FI70377B (fi) | Tvao- eller flerkomponentreaktor | |
| US4900516A (en) | Fluidized bed reactor | |
| FI85184B (fi) | Virvelbaeddsreaktor. | |
| US5393315A (en) | Immersed heat exchanger in an integral cylindrical cyclone and loopseal | |
| US5171542A (en) | Circulating fluidized bed reactor | |
| FI70528C (fi) | Anordning foer avskiljning av fast material i reaktor med cirkulerande baedd. | |
| US4874584A (en) | Fluidized bed reactor | |
| US5391211A (en) | Integral cylindrical cyclone and loopseal | |
| FI76933C (fi) | Anordning foer avskiljning av fast material i reaktor med cirkulerande baedd. | |
| DK161871B (da) | Cyklon | |
| CA1264524A (en) | Apparatus for separating solid material in a circulating fluidized bed reactor | |
| US3722479A (en) | Steam generator for pressurized water nuclear reactor | |
| FI74882B (fi) | Foerfarande och anordning foer avskiljning av fast material ur roekgaser. | |
| EP0302854A1 (en) | FLUIDIZED BED REACTOR WITH CIRCULATING FLUID. | |
| JPS63502368A (ja) | 循環式流動床反応器及び煙道ガスから固体物を分離する方法 | |
| SK277829B6 (en) | Separating methods of solid material from smoke gases and reactor with circulating whirling layer for realisation of this method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: FOSTER WHEELER ENERGIA OY |
|
| MA | Patent expired |
Owner name: FOSTER WHEELER ENERGIA OY |