FI76498C - Separator avsedd att skilja fasta aemnen fraon gas. - Google Patents

Description

«Jjte»·! KUULUTUSJULKAISU 76498

LBJ (11) UTLÄGQNINGSSKRIFT

*^ ^ ° \ ' - * i 1 ;'r ,J · t''r (51) Kv.lk VlntCI4 B 01 D 45/04

S UOMI-FI N LAND

(Fl) (21) Patenttihakemus - Patentansökning 802137 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 03 · 07.80

Patentti- ja rekisterihallitut (23) Alkupäivä - Giltighetsdag 03.07.80

Patent-och registeratyrelaen (41) Tullut julkiseksi - Biivit offentiig 07.01.81 (44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - 29.07.88

Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (86) Kv. hakemus - Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus - Begärd prioritet 06.07.79 USA(US) 055148 Toteennäytetty-Styrkt (71) Stone and Webster Engineering Corporation, 245 Summer Street, Boston, Massachusetts, USA(US) (72) Robert John Gartside, Middlesex, Massachusetts,

Herman Nicholas Woebcke, Fairfield, Connecticut, USA(US) (74) Oy Kolster Ab (54) Kiintoaineen ja kaasun erotuslaite - Separator avsedd att skilja fasta ämnen frän gas

Keksintö koskee laitetta kiinteiden aineiden erottamiseksi kaasusta. Tarkemmin sanoen keksintö koskee laitetta kiinteiden aineiden erottamiseksi kaasun ja kiinteitten aineitten seosfaasivirrasta.

Jo pitkään on ollut tunnettua käyttää sellaisia kemiallisia prosesseja, joissa kiinteät aineet saatetaan kosketukseen kaasu- tai höyryvirtauksen kanssa. Kiinteät aineet voivat osallistua reaktioon katalysaattorina, luovuttaa endotermisen reaktion vaatimaa lämpöä tai suorittaa molemmat tehtävät. Vaihtoehtoisesti kiinteät aineet voivat muodostaa lämpösäteilijän eksotermisessä reaktiossa. Leijukerrosreaktoreilla on huomattavia etuja, ennen muuta isoterminen lämpötilaprofiili. Kuitenkin jos viipymisaika on lyhyt, niin leijukerros on matala ja epävakaa. Tästä syystä on käytetty hyvällä menestyksellä putki-reaktoreita, joissa kiinteä aine on kosketuksessa kaasun kanssa paineilmavirrassa, varsinkin hiilivetyjen katalysaattorikrak-kauksessa, jossa tuotetaan bensiinejä ja jossa reaktorin viipymisaika on 2-5 sekuntia.

2 76498

Kun viipymisaika lyhenee, yleensä alle 2 sekunnin ja erityisesti alle 1 sekunnin, huononee reaktorin kyky erottaa kaasumaiset tuotteet kiinteistä aineista, koska aika ei riitä tehokkaalle erottamiselle. Tämä johtuu siitä, että sellaisten erotuslaitteiden,kuten syklonien,viipymisaikavaatimukset alkavat edustaa suhteetonta osaa reaktorin sallitusta viipymis-ajasta. Ongelma on akuutti sellaisissa reaktioprosesseissa, joissa hiilivetyä lämpökrakataan olefiinien tuottamiseksi tai krakkaus bensiinin tuottamiseksi suoritetaan parannettuja katalysaattoreita käyttäen ja joissa reaktorin kokonaisviipymisajat ovat 0,2-1,0 sek. Näissä reaktioprosesseissa tavanomaiset ero-tuslaitteet voivat kuluttaa yli 35 % kahden vaiheen välisestä sallitusta kosketusajasta, mikä johtaa tuotteen huononemiseen, koksin muodostumiseen ja vaihtelevan tasoisiin alhaisiin tuottoihin .

Endotermisissä reaktioissa, joissa ei käytetä katalysaattoria ja jotka ovat riippuvaisia lämpötilasta, on mahdollista faasien erottamisen sijasta jäähdyttää koko tuotevirta vaaditun reaktioajan jälkeen. Tavallisesti nämä kiinteät aineet kierrätetään kuitenkin uudelleen ja regeneroidaan kuumentamalla korkeisiin lämpötiloihin. Reaktorista ulosvirtaavan materiaalin jäähdytys ennen erotusta olisi termisesti epäsuotuisa. Taloudellisesti on kuitenkin mahdollista suorittaa hiukkasmaisen kiinteän aineen ensiöerotus ennen kaasuvirran jäähdytystä. Jäähdytettyyn virtaukseen jääneet kiinteät aineet voidaan sitten erottaa tavallisessa erottimessa, koska kosketus kiinteän aineen ja kaasun välillä ei enää muodosta ongelmaa.

Joissakin reaktioprosesseissa, varsinkin alhaisissa tai kohtuullisissa lämpötiloissa tapahtuvissa katalysaattorireak-tioissa, tuotekaasun jäähdytys ei menetelmän kannalta ole suotavaa. Muissa tapauksissa jäähdytys ei tehokkaasti lopeta reaktioita. Näin ollen nämä reaktiojärjestelmät vaativat eri faasien välittömän erottamisen katalysaattorin poistamiseksi kaasuvai-heesta. Kun katalysaattori on poistettu, ei reaktiomekanismi enää toteudu.

Aikaisemmin tunnetuissa järjestelmissä on faasit yritetty erottaa nopeasti käyttämällä keskipakovoimaa tai poikkeutuslai-tetta.

3 76498

Nicholsonin US-patentissa nro 2 737 479 on reaktio- ja ero-tusvaiheet yhdistetty kierukkamaisesti kiedotun johdon sisällä, joka sisältää monta kokonaista kierrosta ja jossa on useita kaasumaisen tuotteen poistokohtia johdon sisäpinnassa kiinteiden aineiden erottamiseksi kaasuvaiheesta keskipakovoimalla. Kiinteät aineet painuvat johdon ulkokehälle, kun taas kaasut keskittyvät sisäseinälle ja poistetaan poistokohdista. Joskin Nicholsonin reaktori-erotin erottaa vaiheet nopeasti, se tuottaa joukon kaasutuotevirtoja, joista kukin on eri syöttömuunnosvai-heessa. Tämä tapahtuu siksi, että jokainen tuotevirta, joka poistetaan pitkin johtoa sovitetuista erillisistä useista tuotteen poistokohdista, joutuu alttiiksi reaktio-olosuhteille eri ajanjaksoksi reaktiolaiteessa, joissa kiinteiden aineiden ja kaasujen välinen kosketus on ominaisesti huono.

US-patentissa nro 2 878 891 (Ross et ai.) on yritetty poistaa tämä puute liittämällä tavalliseen nousureaktoriin muunnos Nicholsonin erottimesta. Rossin erotin koostuu kaarevasta johdosta, joka suorittaa erotuksen 180-240° mutkan kautta. Keskipakovoima ohjaa raskaammat kiinteät aineet johdon ulkoseinälle niin, että sisäseinälle kerääntyvät kaasut voi poistaa yhden poistokohdan kautta. Vaikka tuotteen laadun vaihtelua koskeva ongelma jossakin määrin lievenee, niin Nicholsonin laitteen muita ongelmia ei ole poistettu.

Molemmat laitteet saavat aikaan kaasun erotuksen kiinteistä aineista muuttamalla kaasun suuntaa 90° poistokohdassa ja sallien kiinteiden aineiden virrata suoraviivaisesti erottimen pois-toaukkoon. Koska kiinteiden aineiden suunta ei muutu erotus-kohdassa, virtaa huomattavia määriä kaasua poistokohdan ohi kiinteiden aineiden poistoaukkoon. Tästä syystä molemmat laitteet tarvitsevat tavallisen erottimen kiinteiden aineiden poisto-aukossa liian kaasun poistamiseksi kiinteistä hiukkasista. Valitettavasti tavallisessa erottimessa poistettu tuotekaasu on ollut läheisessä kosketuksessa kiinteiden aineiden kanssa, sitä ei ole jäähdytetty ja on siksi pahasti huonontunut.

Toinen haitta näissä laitteissa on se, että niiden valmistaminen kaupalliseen tuotantoon sopivaan kokoon on rajoitettu.

Kun johdon halkaisija kasvaa, pitenee seosfaasivirran kulkema 4 76498 matka suhteellisesti niin, että laitteissa, joiden halkaisija on iso, lähenee erottimen viipymisaika tavallisten syklonien viipymisaikaa. Suurempi nopeus voi lyhentää viipymisaikaa, mutta nopeuksien ylittäessä 18-23 m/sek. lisääntyy vähitellen pitkin koko kaarevaa matkaa iskevien hiukkasten aiheuttama eroosio. Virtausmatkan lyhennys pienentämällä johdon kaarevuussädettä lyhentää niinikään viipymisaikaa, mutta se suurentaa kulmaa, jossa kiinteät aineet iskevät seinään, mikä kiihdyttää kulumista.

US-patentissa nro 3 074 878 (Pappas) on suunniteltu lyhyen viipymisajan erotin, jossa käytetään kääntölaitetta, jossa putkijohdossa virtaava kiinteän aineen ja kaasun virtaus iskee kään-tölevyyn, mikä saa kiinteät aineet, joiden hitaus on suurempi, ohjautumaan pois sivuttain olevasta kaasunpoistojohdosta, joka on kääntölevyn alla. Tässäkään kiinteiden aineiden suunta ei muutu, kun taas kaasuvaiheen suunta muuttuu suhteessa tulovirtaan vain 90°:11a, mikä johtaa kiinteiden aineiden suureen kulkeutumiseen poistokaasun mukana. Vaikka poistojohdon poikki sijoitetut este-levyt vähentävät mukanakulkeutumista, nämä estelevyt samoin kuin kääntölevy ovat alttiit hyvin nopealle kulumiselle ankarissa käyttöolosuhteissa, joissa sekä lämpötila että nopeus ovat korkeat. Tunnettujen erottimien eduista monet ovat siis kuviteltuja niiden tehokkuuteen, käyttökelpoisuusalueeseen ja suurentamis-mahdollisuuteen liittyvien rajoitusten takia. Lisäesimerkkejä tunnetusta tekniikasta on esitetty US-patentissa nro 1,469,702 ja FR-patentissa nro 1,088,435. Ensinmainittu liittyy ilmanpuhdis-tuslaitteeseen autonpakokaasuja yms. varten ja siinä on sarja "varmuuskammioita" (treghetskammare) hiukkasten erottamiseksi kaasuista. Viimeksi mainittu liittyy syklonityyppiseen erotti-meen, jonka yhden osan poikkileikkaus on suurin piirtein nelikulmainen.

Tämän keksinnön mukaisen erottimen eräänä tavoitteena on saada aikaan hiukkasmaisten kiinteiden aineiden nopea ensiöero-tus sekoitetun kaasun ja kiinteän vaiheen virtauksesta mahdollisimman pienellä kulumisella. Lisäksi keksinnön tavoitteena on kehittää erotusjärjestelmä, joka saa aikaan kaasufaasin ja kiinteän faasin oleellisesti täydellisen erotuksen.

5 76498

Lisäksi tavoitteena on saada aikaan erotus korkeassa lämpötilassa ja/tai suurella nopeudella kaasutuotteen mahdollisimman vähäisellä huononemisella.

Nämä keksinnön mukaiset edut saavutetaan patenttivaatimusten mukaisella kiinteiden aineiden ja kaasun erotuslaitteella.

Nämä ja muut keksinnön edut ilmenevät sekä selityksestä, kuvioista ja patenttivaatimuksista.

Erottimeen kuuluu kammio, jossa on toisessa päässä tuloauk-ko ja toisessa päässä kiinteän aineen poistoaukko ja näiden välissä kaasun poistoaukko. Jokainen tulo- ja poistoaukko on kohtisuorassa erottimen sisällä tapahtuvaan perusvirtaukseen. Kaasun poistoaukko on suunnattu niin, että syötön kaasuosan suunta muuttuu 180°, kun taas kiinteiden aineiden poistoaukko on edullisesti suunnattu virtaamaan alaspäin. Keskipakovoima heittää kiinteät aineet erottimen seinälle, joka on kohtisuorasti ja vastapäätä suhteessa tuloaukkoon, kun kaasun suunta muuttuu 180°, jolloin muodostuu kiinteä ainekerros, jolla on noin 90° kaareva pinta-muoto ja johon myöhemmät kiinteät aineet iskevät. Kerroksen kaa-riviiva ulottuu kiinteiden aineiden poistoaukkoon ja muodostaa radan, jota pitkin kiinteät aineet virtaavat. Kerroksen muodostuminen vähentää erottimen tuloaukkoa vastapäätä olevan seinän kulumista tai eliminoi kulumisen ja kerros auttaa myös osaltaan kaasuvirran U-muotoisen 180°seen virtausmuodon muodostamisessa.

Erotussovitelma koostuu ensiöerottimesta, toisioerottimesta ja strippausastiasta. Ensiöerottimen kaasun poistoaukko on yhdistetty toisioerottimeen johdolla, strippausastia on puolestaan yhdistetty vastaavalla tavalla kiinteiden aineiden poistoaukkoon. Paineensäätimien avulla säädetään kaasun virtaus strippausastiaan.

Erottimen edullisessa suoritusmuodossa käytetään patoa stabiilimman kerroksen muodostamiseksi, joskin myös padotonta erotinta voidaan käyttää. Vaihtoehtoisesti kiinteiden aineiden ulos-virtaustietä voidaan rajoittaa muilla keinoin kiinteiden aineiden ilmanpoiston edistämiseksi. Keksinnön mukaisen erottimen kaikissa suoritusmuodoissa kiinteän faasin mukana kulkeutuu kuitenkin vain vähän kaasua, koska sekä kaasufaasin että kiinteän faasin suunta muuttuu.

6 76498

Mahdollisimman suuren erotustehon saamiseksi erotin on edullisessa suoritusmuodossa varustettu geometrialtaan erilaisilla rajoittimilla. Hyvän tehokkuuden aikaansaamiseksi on tärkeää, että virtausradan poikkileikkaus on suorakulmainen. Korkean tehon saamiseksi erottimen, jossa tuloaukon sisähalkaisija on D^, virtausradan korkeuden olisi oltava ainakin eli vähintään 10 cm. Virtausradan leveyden pitäisi niin ikään olla 0,75 - 1,25 D^, kun taas tuloaukon ja kaasun poistoaukon keskiviivojen välimatkan pitäisi olla enintään 4 kertaa D^.

Oheisissa piirustuksissa: kuvio 1 esittää kyseessä olevan keksinnön erotusjärjestelmän kaaviomaista virtauskaaviota ja siinä järjestelmä on liitetty tavalliseen putkimaiseen reaktoriin; kuvio 2 esittää pystyleikkausta erottimen edullisesta suoritusmuodosta ; kuvio 3 esittää osaleikkausta pitkin kuvion 2 viivaa 3-3; kuvio 4 esittää osaleikkausta pitkin kuvion 2 viivaa 3-3 esittäen erottimen vaipan vaihtoehtoista geometrista muotoa; kuviossa 5 esitetty luonnostellen keksinnön mukainen erotin, johon on merkitty näkyviin kaasufaasin ja kiinteän faasin virtausviivat padottomassa erottimessa; kuvio 6 esittää luonnosta erottimen vaihtoehtoisesta suoritusmuodosta, jossa on pato ja pidennetty erotuskammio; kuvio 7 esittää luonnosta erottimen vaihtoehtoisesta suoritusmuodosta, jossa käytetään kiinteiden aineiden porrastettua poistotietä, jolloin poistotiehen kuuluu virtausradan kanssa samansuuntaisen osan lisäksi myös gravitaatiovirtausosa; kuvio 8 esittää kuvion 7 suoritusmuodon muunnosta, jossa rajoitin on kiinteiden aineiden lähtöaukon samansuuntaisessa osassa; kuvio 9 esittää luonnosta kuvion 7 mukaisen erottimen sellaisesta muunnoksesta, jossa kiinteiden aineiden poistoaukon vir-taustien kanssa yhdensuuntaiseen osaan on sovitettu Venturin suppilorajoitin; ja kuvio 10 esittää kuvion 9 suoritusmuodon muunnosta, joka on suunnattu käytettäväksi nousutyyppisen reaktorin kanssa.

Kuvio 1 on kaaviomainen virtauskaavio, joka esittää kyseisen keksinnön mukaisen erotusjärjestelmän sovitettuna tavalliseen 7 76498 putkireaktorijärjestelmään laimean vaiheen kiinteän aineen ja kaasun seosten käsittelyä varten. Kiinteät aineet ja kaasu vir-taavat putkireaktoriin 13 johdon 11 ja vastaavasti 12 kautta. Reaktorin poiste virtaa suoraan erottimeen 14, jossa erotus kaa-sufaasiin ja kiinteään faasiin tapahtuu. Kaasufaasi poistetaan johdon 15 kautta ja kiinteä faasi saatetaan strippausastiaan 22 johdon 16 kautta. Prosessin luonteesta ja erotusasteesta riippuen erottimesta johdon 15 kautta poistuvan kaasun välitön jäähdytys voidaan suorittaa ruiskuttamalla jäähdytysainetta johdosta 17. Kaasutuote sisältää tavallisesti kiinteitä jäämäaineita ja se lähetetään toisioerottimeen 18, joka on edullisesti tavallinen sykloni. Jäähdytysaine olisi syötettävä johtoon 15 siten, että se estää jäähdytysaineen takaisinvirtauksen erottimeen. Kiinteät jäämäaineet poistetaan erottimesta 18 johdon 21 kautta, kun taas kiinteistä aineista oleellisesti vapaa tuotekaasu poistetaan ylhäältä johdon 19 kautta. Johdoista 16 ja 21 tulevista kiinteistä aineista poistetaan kaasumaiset epäpuhtaudet leiju-kerroksella strippausastiaan 22 käyttäean höyryä tai muuta inert-tiä leijutuskaasua, jota syötetään sisään johdon 23 kautta. Höyryt poistetaan strippausastiasta johdon 24 kautta, ja jos se on taloudellista tai tarpeellista, ne lähetetään alajuoksun puoleisiin puhdistusyksiköihin. Stripatut kiinteät aineet, jotka poistetaan astiasta 22 johdon 25 kautta, lähetetään regenerointias-tiaan 27 käyttäen johdosta 26 syötettävää painesiirtokaasua. Poistokaasut poistetaan regeneraattorista johdon 28 kautta. Re-generoinnin jälkeen kiinteät aineet kierrätetään uudelleen reaktoriin 13 johdon 11 kautta.

Erottimen 14 tulisi erottaa kiinteät aineet nopeasti reaktorista virtaavasta virrasta tuotteen huononemisen estämiseksi ja parhaan tuotoksen ja haluttujen tuotteiden selektiivisyyden varmistamiseksi. Lisäksi erotin 14 toimii tavalla, joka eliminoi kaasun pääsyn strippausastiaan 22 tai ainakin suuresti pienentää kaasun pääsyä astiaan, koska kaasutuotteen tämä osa huononisi suuresti pysyessään läheisessä kosketuksessa kiinteän faasin kanssa. Tämä varmistetaan tiivisteen avulla, joka sovitetaan erottimen 14 ja strippausastian 22 välille. Lopuksi erotin 14 toimii siten, että kuluminen minimoidaan huolimatta moniin näistä 8 76498 prosesseista väistämättä liittyvästä korkeasta lämpötilasta ja suuresta nopeudesta. Keksinnön mukainen erotusjärjestelmä on suunniteltu täyttämään jokaisen mainitun kriteerin, kuten seu-raavassa esitetään.

Kuvio 2 esittää pystyleikkausta keksinnön mukaisen kiinteät aineet kaasusta erottavan laitteen 14 edullisesta suoritusmuodosta. Erotin 14 on varustettu vaipalla 37 ja se sisältää kiinteän aineen ja kaasun erotuskammion 31, jossa on seosfaasivirran tulo-aukko 32, kaasufaasin poistoaukko 33 ja kiinteän faasin poisto-aukko 34. Tuloaukko 32 ja kiinteän aineen poistoaukko 34 ovat edullisesti kammion 31 vastakkaisissa päissä, kun taas kaasun poistoaukko 33 on niiden välisessä pisteessä. Puhdistus- ja huol-toaukot 35 ja 36 voidaan sijoittaa kammion 31 jompaankumpaan päähän. Erottimen vaippa 37 ja huoltoaukot 35 ja 36 verhotaan edullisesti kulumisen kestävällä verhouksella 38, 39 ja 41, silloin kun käytetään nopeita, kiinteitä aineita. Tyypillisiä kaupallisesti saatavia materiaaleja kulumisen kestävää verhousta varten ovat nun. Carborundum Precast Carbofrax D, Carborundum Precast Alfrax 201 tai vastaavat. Vaipan 37 ja verhouksen 38 väliin sekä huoltoaukkojen ja niiden vastaavien kulumisen kestävien verhousten väliin voidaan sijoittaa lämpöä eristävä verhous 40 silloin, kun erotinta on käytettävä korkeassa lämpötilassa.

Näin ollen kyseistä laitteistoa voidaan käyttää yli 870°C prosessi lämpötiloissa.

Kuvio 3 esittää erottimen osaleikkausta pitkin kuvion 2 viivaa 3-3. Rakenteelle lujuuden ja valmistuksen helpottamiseksi -f erottimen 14 vaippa tehdään edullisesti lieriömäisistä kappaleis ta, kuten putkesta 50, vaikka muitakin materiaaleja voidaan tietysti käyttää. On tärkeää, että pitkittäiset sivuseinät 51 ja 52 ovat suoraviivaiset, tai hieman kaarevat, kuten katkoviivat 51a ja 52a esittävät. Täten virtausradalla 31A erottimen läpi on oleellisesti suorakulmainen poikkileikkaus, jonka korkeus on H ja leveys W kuvion 3 mukaisesti. Kuvion 3 suoritusmuodossa vir-tausradan geometria on määritetty säätämällä verhouksen leveys seinillä 51 ja 52. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää estelevyjä, siseitä, patoja tai muita välineitä. Vastaavasti seinien 53 ja 54 muoto virtausrataan nähden poikittain voidaan muotoilla, vaikka tämä ei ole välttämätöntä. Kuvio 4 esittää osaleikkausta 9 76498 pitkin kuvion 2 viivaa 3-3, erottimen vaipan 37 ollessa valmistettu suorakulmaisesta johdosta. Koska vaipalla 37 on suoralin-jaiset seinät 51 ja 52, ei ole välttämätöntä säätää virtausra-dan leveyttä verhouksen paksuudella. Verhoukset 38 ja 40 voidaan lisätä kulumisen ja vastaavasti lämmönkestävyyden aikaansaamiseksi .

Kuvion 2 mukaisesti tuloaukko 32 ja poistoaukot 33, 34 ovat kohtisuorasti suhteessa virtausrataan 3IA(esitetty kuviossa 3) siten, että tuloaukosta 32 syötetyn seosfaasivirtauksen suunnan on muututtava 90° sen tultua kammioon. Lisäksi on kuitenkin kaasufaasin poistoaukko 33 myös sovitettu siten, että kaasufaa-sin poistuessa erottimesta, sen suunta on muuttunut 180°.

Keskipakovoima ajaa kiinteät hiukkaset seinälle 54, joka on vastapäätä kammion 31 tuloaukkoa 32, kun taas kaasuosa, jonka liikemäärä on pienempi, virtaa kammion 31 kaasutilan läpi. Aluksi kiinteät aineet iskevät seinään 54, mutta sitten ne kerääntyvät ja muodostavat staattisen kerroksen 42, jonka pinta saa lopuksi muodon, jonka kaari 43 on noin 90°. Kerrokseen iskevät kiinteät aineet kulkevat kaarta 43 pitkin kiinteiden aineiden poistoauk-koon 34, joka on edullisesti sovitettu niin, että kiinteät aineet juoksevat alas omalla painollaan. Kaaren 43 tarkan muodon määräävät kyseessä olevan erottimen geometria ja sisääntulovirran parametrit, kuten nopeus, massan virtausnopeus, keskimääräinen tiheys ja hiukkaskoko. Koska sisääntuleviin kiinteisiin aineisiin kohdistuva voima suuntautuu staattista kerrosta 42, eikä itse erotinta 14, vastaan, on kuluminen vähäistä. Siksi suuret tulonopeudet, jopa 45 m/sek., eivät vaikuta haitallisesti erottimen tehokkuu-teen, joka määritellään lähtöaukon 33 kautta poistuvasta kaasu-faasista tapahtuvana kiinteiden aineiden poistona, ja erotinta 14 voidaan käyttää laimean vaiheen tiheyksien laajalla alueella, edullisesti 1,6 - 160 kg/m . Keksinnön mukaisella erottimella saavutetaan noin 80 %:n tehokkuus, joskin seuraavassa kuvattavalla edullisella suoritusmuodolla voidaan saavuttaa yli 90 %:n kiinteiden aineiden poisto.

On todettu, että erottimen tehokkuus riippuu erottimen geometriasta, jolloin virtausradan on oltava oleellisesti suorakulmainen, sekä korkeuden H ja kaasuvirran U-mutkan jyrkkyyden välisestä suhteesta.

10 76498

Viitaten kuvioihin 2 ja 3 olemme todenneet, että kun kammiolla 31 on määrätty korkeus H, kasvaa tehokkuus sitä mukaa tuloaukon 32 ja poistoaukon 33 välisen 180° U-mutkan asteittain jyrketessä; ts. lähtöaukon 33 vähitellen lähestyessä tuloaukkoa 32. Joten määrätyllä H-arvolla erottimen tehokkuus kasvaa vir-tausradan ja siten viipymisajan lyhetessä. Jos tuloaukolle 32 oletetaan sisähalkaisija , on tuloaukon 32 ja poistoaukon 33 keskiviivojen välinen välimatka CL edullisesti pienempi kuin 4,0 , kun taas näiden keskiviivojen välinen välimatka on edul lisesti 1,5 - 2,5 D^. Kun välimatka on alle 1,5 saadaan parempi erotus, mutta valmistamisvaikeudet tekevät tämän suoritusmuodon useimmissa tapauksissa vähemmän houkuttelevaksi. Jos halutaan tämä jälkimmäinen suoritusmuoto, niin erotin 14 todennäköisesti tarvitsee yhtenäisen valurakenteen, joska tuloaukko 32 ja poistoaukko 33 olisivat hitsatulle rakenteelle liian lähellä toisiaan.

On todettu, että virtausradan korkeuden H on oltava vähintään sama kuin arvo tai väh. 10 cm. Käytäntö osoittaa, että jos H on alle eli 10 cm, niin tulovirtaus on taipuvainen häiritsemään kiinteän aineen kerrosta 42, jolloin kiinteitä aineita kulkeutuu taas lähtöaukon 33 kautta poistuvan kaasuntuot-teen mukana. H on edullisesti 2 kertaa vielä suuremman erotus-tehon saamiseksi. Vaikka muuta rajoitusta ei ole, on selvää, että liian suuri H lopulta vain pidentää viipymisaikaa ilman, että tehokkuus oleellisesti kasvaisi. Virtausradan leveys W on edullisesti 0,75 - 1,25 kertaa D^, edullisimmin 0,9 - 1,10 kertaa D^.

Poistoaukon 33 sisähalkaisija voi olla mikä tahansa. Nopeudet yli 23 m/s. voivat kuitenkin aiheuttaa kulumista kaasun sisältämien kiinteiden jäämäaineiden takia. Poistoaukon 34 sisähalkaisija olisi mitoitettava niin, että kuvion 1 strippaus-astian 22 ja erottimen 14 välillä olisi sellainen paine-ero, että lähtöjohtoon 16 muodostuu pysyvä korkeus kiinteää ainetta, joka muodostaa varman tiivisteen, joka estää kaasuja menemästä strippausastiaan 22. Strippausastian 22 ja erottimen 14 välisen paine-eron suuruuden määrää se voima, joka on tarpeen kiinteän aineen virtauksen siirtämiseksi poistoaukkoon 34, ja kiinteän aineen korkeus johdossa 16. Paine-eron kasvaessa kaasun netto- 11 76498 virtaus strippausastiaan 22 pienenee. Kiinteät aineet, joilla on gravitaatiomomentti, voittavat paine-eron, kun taas kaasu poistuu edullisesti poistoaukkonsa 33 kautta.

Säätämällä strippausastian 22 painetta on mahdollista säätää astaan menevän kaasun määrää. Paineensäädin voi olla johdon 16 poistopäässä sijaitseva iskuventtiili 29 tai astian 22 päälle sovitettu paineensäädin 29a. Kuten edellä on ehdotettu, voidaan painetta vaihtoehtoisesti säätää valitsemalla poisto-aukolle 34 ja johdolle 16 sellainen koko, että saadaan hydraulisia voimia, jotka vaikuttavat järjestelmään ja lähettävät sopivan kaasuvirran strippausastiaan 22. Vaikka tällainen kaasu on huonontunut, on todettu, että erotusteho kasvaa, kun kaasua kierrätetään strippausastiaan 22 vähemmän kuin 10 %, edullisesti 2 - 7 %. Taloudelliset ja prosessitekniset näkökohdat määräävät, käytetäänkö tätä toimintatapaa. Järjestelmä voidaan myös suunnitella siten, että saadaan kaasun nettotakaisinvirtaus strippaus-astiasta. Tämän kaasuvirran tulisi olla alle 10 % kaasun koko syöttömäärästä.

Valitsemalla mahdollisimman pieni virtausrata, joka vastaa edellä annettuja suosituksia, voidaan saavuttaa niinkin lyhyet viipymisajat kuin 0,1 s tai vähemmän,jopa erottimissa, joissa tuloaukkojen halkaisija on yli 90 cm. Monissa sellaisissa järjestelmissä joissa halkaisija on jopa yli 180 cm, sallittu viipy-misaika saa lähetä 0,5 s.

Kuvion 2 esittämässä edulliseen suoritusmuotoon on sijoitettu patomainen ylivirtausseinä 44 virtausradan poikki pisteeseen, joka on kaasun poistoaukon kohdalle tai juuri sen taakse, varmistamaan kiinteiden aineiden kasan muodostuminen ennen kiinteän aineen poistoaukkoa 34. Asentamalla pato (tms. rajoitin) tähän kohtaan, muodostuu vakaampi kerros, mikä vähentää pyörtei-syyttä ja kulumista. Lisäksi pato 44 muodostaa kerroksen, jolla on puolikuun muotoinen kaari 43, joka on hieman yli 90°. Tämän muotoinen kaari kääntää kaasun kohti kaasun poistoaukkoa ja saa aikaan kaasun U-muotoisen virtauskuvion, joka on esitetty viivalla 45 kaaviomaisesti kuviossa 2. Ilman patoa 44 muodostuisi kaari, joka on hieman pienempi kuin 90° ja joka ulottuisi asymptoottisesti kohti poistoaukkoa 34, kuten on katkoviivalla 60 esitetty 12 76498 kuvion 5 kaaviomaisessa erottimen kuvannossa. Vaikka haitallista vaikutusta ei kohdistu tehokkuuteen eikä kaasun menetykseen (strippausastiaan), pidentää viivan 61 mukainen virtauskuvio viipymisaikaa, ja mikä on pahempaa, lisää kulumisalttiutta alueilla 62, 63 ja 64.

Kuvio 6 on kaaviomainen esitys erottimen 14 toisesta suoritusmuodosta, jossa erotuskammiota on suurennettu pituussuunnassa. Tässä on kaasun poistoaukon 33 ja padon 44 välistä etäisyyttä L pidennetty pitemmän kiinteän aineen kerroksen muodostamiseksi. L on edullisesti alle tai yhtä kuin 5 Di· Vaikka kaasun virtauksella 61 ei ole edullista U-muotoa, saadaan puolikuun muotoinen kaari, joka rajoittaa alueen 64 kulumisalttiutta. Kuvioiden 5 ja 6 mukaisia suoritusmuotoja voidaan käyttää silloin, kun sisääntulovirtaus sisältää vähän kiinteitä aineita. Kuvion 5 suoritusmuodossa on lisäksi paineenmenetys pienin ja sitä voidaan käyttää silloin, kun sisääntulovirtauksen nopeus on pieni.

Kuvion 7 mukaisesti on täysin mahdollista käyttää kiinteän aineen porrastettua poistotietä 65, jossa on sekä virtausradan kanssa samansuuntainen osa 66, että gravitaatiovirtausosa 67.

Pato 44 on korvattu seinällä 68 ja kaari 43 ja virtauskuvio 45 ovat vastaavanlaiset kuin kuvion 2 edullisessa suoritusmuodossa. Koska kiinteitä aineita kerääntyy rajoitettuun, samansuuntaiseen osaan 66, ovat painehäviöt suurempia. Siksi tätä suoritusmuotoa ei pidetä parhaan silloin, kun sisääntulovirran nopeus on pieni, eikä virralla ole tarpeeksi voimaa ajamaan kiinteitä aineita ulos poistoaukon 65 kautta. Kiinteiden aineiden rajoitetun virtausradan takia saavutetaan kuitenkin parempi ilmanpois-to ja kaasuhäviöt ovat mahdollisimman pieniä.

Kuviossa 8 on esitetty kuvion 7 erottimen 14 toinen suoritusmuoto ja siinä kiinteän aineen poistoaukkoa ei ole porrastettu. Vaikka patoa eai käytetä, rajoittaa poistoaukko kiinteän aineen virtausta, mikä auttaa kerroksen 42 muodostamisessa. Samoin kuin kuviossa 6 voidaan käyttää kaasun poistoaukon ja kiinteän aineen lähtöaukon välillä pidennettyä välimatkaa L.

Kuvioiden 7 ja 8 erotinta voidaan käyttää yhdessä Ventu-: rin suppilon, suuttimen tai vastaavan virtausta rajoittavan 13 76498 välineen kanssa, kuten kuviossa 9 on esitetty. Suppilo 69, jolla on mitat Dv feuppilon tuloaukon halkaisija), Dvt (suppilon kavennuksen halkaisija) ja Θ (sen kartion kulma, jonka muodostaa suppilon konvergoivien seinien pidennys), on sijoitettu pois-toaukon 65 samansuuntaiseen osaan 66 parantamaan merkittävästi kiinteän aineen ilmanpoistoa. Kuvion 10 mukainen suoritusmuoto on muunnos kuvion 9 erottimesta. Tässä tuloaukko 32 ja poisto-aukko 33 on suunniteltu nousutyyppisen reaktorin kanssa tapahtuvaa käyttöä varten. Kiinteä aine ajautuu seinälle 71 ja näin muodostuvaa kerrosta pitää paikallaan sisääntulovirtauksen voima. Syötön kaasuosa noudattaa, kuten edelläkin, viivan 45 U-muotoa. Kuitenkin muodostuu asymptoottinen kerros, ellei kiinteän aineen poistoaukkoon ole sovitettu rajoitinta. Pato ei olisi kyllin tehokas muodostamaan kerroksen korkeutta ja se kääntäisi kiinteät aineet kaasun poistoaukkoon. Tästä syystä kuvion 9 kiinteän aineen poistoaukkoa pidetään edullisimpana. Kaikkein edullisimmin sijoitetaan Venturin suppilo 69 kiinteän aineen ilmanpoiston parantamiseksi kuvion 10 mukaisesti samansuuntaiseen osaan 66. Jokaisella vaihtoehtoisella suoritusmuodolla voi tietysti olla yksi tai useampi kuvioiden 2, 3 ja 4 yhteydessä kuvatun perus-erottimen vapaasti valittavista rakennepiirteistä.

Keksinnön mukaista erotinta valaistaan selvemmin seuraa-vien esimerkkien avulla. Näissä esimerkeissä, jotka perustuvat tietoihin, jotka on saatu koestettaessa erotinrakennetta, erot-. . timella on kriittisiä mittoja, jotka on ilmoitettu taulukossa 1.

Nämä mitat on esitetty eri kuvioissa ja lueteltu seuraavassa määrittelyssä: CL - etäisyys sisääntuloaukon ja kaasun poistoaukon keski-viivojen välillä; = sisääntuloaukon sisähalkaisija; DQg = kaasun poistoaukon sisähalkaisija;

Dqs = kiinteän aineen poistoaukon sisähalkaisija;

Dv = Venturin suppilon sisääntuloaukon halkaisija;

Dvt = Venturin suppilon kavennuskohdan halkaisija; H = virtausradan korkeus;

Hw = padon tai portaan korkeus; • L = pituus kaasun poistoaukosta patoon tai portaaseen : kuvion 6 mukaisesti; 14 76498 W = virtausradan leveys; θ = Venturin suppilon konvergoivien seinien piden nyksen muodostaman kartion kulma, asteina.

o o oo oo oo ^ in oo t-h pH ...... . .

ovoinooinrHi-ioooo oomoNinincNr^fN m on

tH I—I

* oo ^ oo in oo o> ^ ·* ^ | | ·» ^ | g es o lno oo^to g oo in cm in σ\ in in

rH CM

* · rt TJ* t}· VO TT ·*}· n oo i. . . . | | . |

0 ovtNiHiN inr-otN

+j rimoin o m m

•P (N I—I rH t—l ro rH

H ........... " ......

g rt t}· VO TT χ* I" * » ' » | | C σν <n rH cn in o γν Φ r» in o in o in m

H -H (NrHrHrH PO i—I

g -------------- 0 -H ^ on oo in oo vo oo

X -P Λί VO »*-·.| I - I

X -P p σιΟ^ΤΟ rH Oi O O

30 <U Tf m tt m o -h in

rH P g rH rH

3 <D -H--- rt tn (n oo in oo vo oo

Eho h in ...... v | | «. . i

rH OVOTfO rHOVOO

1 ** in m o rH m

rH i—I rH

- 3 C t* oo in oo vo oo -p φ vi v v » | | . . | 4-1

H 00 O Hl* O rH (Ti O O QJ

X ui m ^ in o rH in +>

X rH -H

u ——-----------—------- o 0) -vr oo in oo vo oooo g g PO ^ .... | | . >. «. i I—i H 00 O O rH (Ti O O -rl m m in ^ in OrHinm W rH c

----- Q

*4* oo in oo vo oo oo

(Μ*»*»*»'»!!*» «. «. | C

00 O Tf o rH (Ti O O -H

cts in m o rH in m w

rH -H

---0

Ί* oo in oo vo oo -P

rH *»«»**||* *|

000^*0 rH ON O O W

on m m o rH m 0

rH TH

•H

0) p rt *h P rt -P ö> tn -p

H PJ -H 0 0 > > > O

a o Q QQQQaCEChJSO * is 76498

Esimerkki 1 Tässä kokeiltiin kuvion 2 mukaisen, edullisen suoritusmuodon erotinta syöttäen ilman ja silika-alumiinioksidin seosta. Laitteen mitat olivat taulukossa esitetyn mukaiset. On huomattava, että matka L kaasun poistoaukosta patoon oli nolla.

3

Sisääntulovirta sisälsi 2,41 m /min ilmaa ja 23,4 kg/min silika-alumiinioksidia, jolloin keskimääräinen massatiheys oli 3 120 kg/m ja keskimääräinen hiukkaskoko 100 mikronia. Virtauksen 3 tiheys oli 9,8 kg/m ja koe suoritettiin ympäristön lämpötilassa ja ilmakehän paineessa. Tulovirran nopeus 50,8 mm:n sisääntulo-aukon läpi oli 20 m/sek, kun taas poistoaukon läpi virtaavan poistokaasun nopeus oli 26,1 m/sek. Poistoaukon halkaisija oli 44,5 mm. Kiinteän aineen muodostama, varma tiiviste kiinteän aineen poistoaukossa esti kaasua kulkemasta erottimesta poistuvan kiinteän aineen mukana. Kiinteä kerros oli stabiloitu sovittamalla 19 mm:n pato virtausradan poikki.

Todettu erotustehokkuus oli 89,1 % ja se saatiin aikaan kaasufaasin viipymisajan ollessa noin 0,008 sek. Tehokkuus määritellään kiinteän aineen prosentuaalisena poistona tulovirrasta. Esimerkki 2

Esimerkin 1 mukaista kaasun ja kiinteän aineen seosta käsiteltiin kuvion 6 mukaisessa erottimessa. Esimerkissä mitta L oli 50.8 mm ja kaikki muut mitat olivat samat kuin esimerkissä 1. Pidentämällä erotuskammiota sen pituussuunnassa saatiin kaasun vir-tauskuvio poikkeamaan kuvatusta U-muodostaan. Tämän tuloksena viipymisaika piteni ja pyörteisyys kasvoi. Erotuksen tehokkuus oli tässä esimerkissä 70,8 %.

Esimerkki 3

Esimerkin 2 mukaista erotinta kokeiltiin käyttämällä sisään- 3 tulovirtausta, joka sisälsi 2,41 m /min ilmaa ja 45,8 kg/min ..... 3 silika-alumiinioksidia, jolloin virtaustiheys oli 18,9 g/dm eli noin kaksi kertaa esimerkin 2 tiheys. Erotuksen tehokkuus parani 83.8 %:ksi.

Esimerkki 4

Esimerkin 1 edullista erotinta kokeiltiin samalla sisään-tulovirtauksella kuin esimerkissä 3. Tehokkuus kasvoi hieman, arvoon 91,3 %.

ie 76498

Esimerkki 5

Kuvion 2 mukaista erotinta kokeiltiin esimerkin 1 olosuhteissa. Joskin erottimen mitat on ilmoitettu taulukossa 1, on huomattava, että sisääntuloaukon ja kaasun poistoaukon keskiviivojen välinen etäisyys CL oli 149,2 mm eli noin kolme kertaa sisääntuloaukon halkaisija. Tämä mitta on sen alueen ulkopuolella, jota pidetään edullisena CL:11¾ nimittäin 1,5-2,5 . Viipy- misaika piteni 0,01 seksiin ja tehokkuus oli 73,0 %.

Esimerkki 6

Olosuhteet olivat samat kuin esimerkissä 5, paitsi että kiinteän aineen määrä lisättiin arvoon 46,3 kg/min, jolloin vir- 3 taustiheydeksi saatiin 18,9 g/cm . Kuten esimerkeissä 3 ja 4 on todettu, kasvoi erottimen tehokkuus kiinteän aineen suuremman kuormituksen myötä arvoon 90,6 %.

Esimerkki 7 Tässä kokeiltiin kuvion 2 mukaista, erottimen edullista suoritusmuotoa. Tässä kuitenkin laitetta suurennettiin suhteessa edeltäviin esimerkkeihin kertoimella 9 laskettuna virtausalan perusteella. Tässä käytettiin 152,4 mm:n sisääntuloaukkoa ja 101,6 3 mm:n poistoaukkoa ja käsiteltiin 13,4 m /min ilmaa ja 300 kg/min silika-alumiinioksidia lämpötilassa 82°C ja paineella 0,85 bar.

Vastaavat nopeudet olivat 12,2 ja 27,5 m/sek. Kiinteän aineen 3 3 massatiheys oli 1120 kg/m ja virtauksen tiheys oli 21,9 kg/m .

Sisääntuloaukon ja kaasun poistoaukon keskiviivojen välinen etäisyys CL oli 280 mm eli 1,83 kertaa tuloaukon halkaisija; matka L oli nolla. Kiinteä kerros stabiloitiin 57 mm:n padolla ja kaa-suhäviö estettiin kiinteän aineen muodostamalla tiivisteellä. Kiinteät aineet koottiin kuitenkin umpinaiseen astiaan ja paine-ero oli sellainen, että syrjäytetyn kaasun pakkovirtaus kokooma-astiasta erottimeen oli todettavissa. Tämän tilavuus oli noin 3 0,27 m /min. Erottimen todettu tehokkuus oli 90,0 % ja kaasuvai-heen oleskeluaika noin 0,02 sek.

Esimerkki 8 Tässä kokeiltiin esimerkin 7 mukaista erotinta kaasun ja kiinteän aineen samanlaisella syötöllä. Kiinteän aineen kokooma-astia oli kuitenkin yhdistetty ulkoilmaan ja paine-eroa säädet- 3 tiin niin, että 9 % syöttökaasusta eli 1,21 m /min poistui kiin- 17 76498 teän aineen poistoaukon kautta nopeudella 1,1 m/sek. Tämän kiinteän aineen poistoaukon kautta tapahtuvan positiivisen poiston myötä erottimen tehokkuus kasvoi arvoon 98,1 %.

Esimerkki 9

Kuvion 8 mukaista erotinta kokeiltiin laitteessa, jossa sisääntuloaukko oli 50,8 mm ja kaasun poistoaukko 25,4 mm. Kiinteän aineen poistoaukon halkaisija oli 50,8 mm ja se sijaitsi 254 mm:n päässä kaasun poistoaukosta (mitta L). Patoa ei käytetty.

3

Syöttö sisälsi 2,41 m /min ilmaa ja 47,6 kg/min käytettyä, juok- 3 sevaa krakkauskatalysaattoria, jolloin massatiheys oli 720 kg/m ja keskimääräinen hiukkaskoko 50 mikronia. Tämä antoi virtaus- 3 tiheydeksi 19,2 kg/m . Kaasun sisääntulonopeus oli 20 m/sek ja kaasun poistonopeus oli 80 m/sek. Kuten esimerkissä 7, tapahtui syrjäytetyn kaasun pakko-ohjattu vastavirtaus kokooma-astiasta 3 erottimeen. Tämä virtaus oli noin 0,048 m /min ja tapahtui nopeudella 0,4 m/sek. Koe suoritettiin ympäristön lämpötilassa ja ilmakehän paineessa. Erottimen tehokkuus oli 95,0 %.

Esimerkki 10

Kuvion 9 mukaista erotinta kokeiltiin syötöllä, joka sisäl- 3 si 2,41 m /min ilmaa ja 35,4 kg/min käytettyä, juoksevaa krakkauskatalysaattoria. Sisääntuloaukon halkaisija oli 50,8 mm, jolloin saatiin nopeudeksi 20 m/sek, ja kaasun poistoaukon halkaisija oli 25,4 mm, jolloin poistonopeus oli 80 m/sek. Tässä erottimessa oli kiinteän aineen porrastettu lähtöaukko ja Venturin suppilo kiinteän aineen poistotien virtauskuvion kanssa samansuuntaisessa osassa. Suppilon suun halkaisija oli 50,8 mm ja kavennuksen 25,4 mm. 28,1° kartion muodosti suppilon konvergoivien seinien pidennys. Tässä todettiin 92,6 % mitattu tehokkuus ja erottimesta poistuvista kiinteistä aineista oli ilma täysin poistettu lukuunottamatta sitä kaasua, joka jäi kiinteän aineen onteloihin.

Claims (28)

1. Kiinteät aineet kaasusta erottamaan tarkoitettu erotuslaite (14) hiukkasmaisen kiinteän aineen nopeaksi 5 poistamiseksi kiinteän aineen ja kaasun laimeasta seosfaa-sivirrasta, johon erotuslaitteeseen (14) kuuluu kammio (31) kiinteän aineen erottamiseksi sisääntulevasta seosfaasi-virrasta, kammion ollessa varustettu seosfaasin sisääntu-loaukolla (32), kiinteän aineen poistoaukolla (34), josta 10 erotettava kiintoaines on suunnattu virtaamaan painovoiman avulla alaspäin, ja kaasufaasin poistoaukolla (33), joka on sovitettu muuttamaan kaasun virtauksen suuntaa 180°, tunnettu siitä, että kammio (31) on varustettu suorilla pitkittäisseinillä (51, 52), jotka muodostavat vir-15 taustien (31A), jolla on oleellisesti suorakulmainen poik kileikkaus, että seosfaasin sisääntuloaukko (32) sijaitsee kammion (31) toisessa päässä kohtisuorassa suoralinjäisen kammion seinään nähden, että kiinteän aineen poistoaukko (34) sijaitsee kammion (31) toisessa päässä ja että erotus-20 laitteeseen kuuluu lisäksi ylivirtausseinä (44), joka on sijoitettu kammioon ja ulottuu poikittain kaasufaasin poisto-aukon (33) virtaustiehen (31A) nähden ylävirtaan kiinteän aineen poistoaukosta (34).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen erotuslaite, 25 tunnettu siitä, että seosfaasin tuloaukon (32) si- sähalkaisija on ja että virtaustien edullinen korkeus H on yhtä suuri kuin sisähalkaisija tai vähintään 101,6 mm, ja että kaasun poistoaukko (33) on sovitettu seosfaasin sisääntuloaukon (32) ja kiinteän aineen poisto-30 aukon (34) välille, edullisesti enintään 4,0 D^:n etäisyy delle sisääntuloaukosta (32) mitattuna vastaavista keskiviivoista.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että seosfaasin sisääntuloaukon (32) 35 ja kaasun poistoaukon (33) keskiviivojen välinen etäisyys on edullisesti vähintään 1,5 D., mutta enintään 2,5 D.. l i 19 76498

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että virtaustien edullisin korkeus H on 2 x D. .

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen erotuslaite, 5 tunnettu siitä, että virtaustien (31A) edullisin leveys W on vähintään 0,9 D^, mutta enintään 1,10 D^.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että kiinteän aineen poistoaukon (34) ensimmäinen osa (66) on yhdensuuntainen virtaustien 10 (31A) kanssa ja toinen osa (67) on kohtisuorassa ensimmäi seen osaan (66) nähden ja sovitettu suuntaamaan kiinteän aineen virtaus alaspäin painovoiman vaikutuksesta.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu virtauk- 15 sen rajoitin, joka on sovitettu kiinteän aineen poistoau kon yhdensuuntaiseen osaan, jonka virtauksen rajoittimen muodostaa seinä (68), joka rajoittaa yhdensuuntaista ensimmäistä osaa (66).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen erotuslaite, 20 tunnettu siitä, että virtauksen rajoitin on suutin.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että edullisesti virtauksen rajoitin on Venturin suppilo (69).

10. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen erotuslai- 25 te, tunnettu siitä, että siihen kuuluu poikkileikkaukseltaan pyöreä vaippa (37), jolloin erotuslaite (14) käsittää lisäksi virtaustietä muotoilevan välineen (38), joka muotoilee virtausradan geometrian oleellisen suorakulmaiseksi.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että muotoiluväline (38) on kammion seinille (51, 52) sovitettu keraamisen aineen muodostama verhous.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen erotuslaite, 35 tunnettu siitä, että muotoiluväline (38) on erotuskammioon (31) sovitetut ohjauslevyt. 20 76498

13. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen erotus-laite, tunnettu siitä, että kammion seinät (51, 52. on verhottu kulumista kestävällä verhouksella (38).

14. Patenttivaatimuksen 1, 2, 5 tai 6 mukainen ero-5 tuslaite, tunnettu siitä, että kammion seinät (51, 52) on verhottu lämpöä eristävällä verhouksella (40).

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lämpöä eristävä verhous (40), joka on sovitettu kammion seinien (51, 10 52) ja kulumista kestävän verhouksen (38) väliin.

16. Patenttivaatimuksen 1, 2, 6 tai 7 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu kammio (31), joka on pituussuunnassa sovitettu ulottumaan kaasun poistoaukon (33) ohi pituuden L verran.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että kammionpidennyksen (63) pituus L on edullisesti pienempi tai yhtä suuri kuin 5 D^.

18. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 6 mukainen erotus-laite, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu 20 puhdistus- ja huoltoaukot (35, 36) erotuskammion (31) toisessa tai kummassakin päässä.

18 76498

19. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi kiinteitten aineitten ja kaasujen toisioerotus- 25 laite (18) pääasiallisesti kaikkien jäljellejäävien kiin teitten aineitten erottamiseksi, ensimmäinen johto (15), joka yhdistää kammiosta (31) tulevan kaasun poistoaukon (33) toisioerotuslaitteeseen (18), astian(22) kiinteitten aineitten poisvirtausta varten, toinen johto (16), joka 30 yhdistää astiaan(22) ja kammion (31) ja paineentasaaja (29) ylläpitämään kiinteitten aineitten kasaa toisessa johdossa (16) varman tiiviyden aikaansaamiseksi kammion (31) ja astian (22) välillä.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen erotuslaite, 35 tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää jäähdyt- timen (17), joka on sijoitettu ensimmäiseen johtoon (15). 21 76498

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että jäähdytin (17) on edullisesti ruiskutussuutin jäähdytysnesteen ruiskuttamiseksi.

22. Jonkin patenttivaatimuksen 6-21 mukainen ero- 5 tuslaite, tunnettu siitä, että kammion (21) kiin- teitten aineitten poistoaukossa (34) ensimmäinen osa (66) on erotettu seinällä kammion vastakkaisesta sisääntuloau-kosta (32).

23. Patenttivaatimuksen 19 mukainen erotuslaite, 10 tunnettu siitä, että kiinteitten aineitten poisto- allas (22) erottaa kaasujäänteet kiinteistä aineista käyttämällä inerttiä kaasua tai höyryä.

24. Patenttivaatimuksen 19 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että toisioerotuslaite (18) on 15 edullisesti sykloni.

25. Patenttivaatimuksen 19 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että paineentasaajassa (29) on hydraulinen voima, joka vaikuttaa kammioon (31), toiseen johtoon (16) ja' astiaan (22), jolloin toinen johto (16) 20 on mitoitettu antamaan riittävä painehäviö kiinteitten aineitten kasan muodostamiseksi.

26. Patenttivaatimuksen 19 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että paineentasaaja (29) on toisen johdon (16) poistopäähän sovitettu takaiskuventtiili.

27. Patenttivaatimuksen 19 mukainen erotuslaite, tunnettu siitä, että paineentasaaja (29) on kiinteitten aineitten poistoastiaan (22) sovitettu paineen-säätöventtiili.

28. Patenttivaatimuksen 19, 25, 26 tai 27 mukainen 30 erotuslaite, tunnettu siitä, että paineentasaaja (29) säätelee kaasujäännöksen määrää kiinteitten aineitten poistoastiaan (22), joka kaasuvirta on positiivinen tai negatiivinen, mutta sillä on absoluuttinen virtausnopeus, joka ei ylitä 10 % järjestelmään tulevasta kaasu- 35 virrasta. 22 7 64 9 8