FI83264C - Anordning foer kylning av avgaser med hoeg temperatur medelst ett virvelskiktfoerfarande som oeverfoer straolningsvaerme. - Google Patents

Description

1 83264

Laite korkean lämpötilan omaavan poistokaasun jäähdyttämiseksi käyttämällä säteilylämpöä siirtävää leijukerrosmenetelmää

Esillä oleva keksintö liittyy leijukerrosmenetelinään, joka on tarkoitettu käytettäväksi teollisuusprosessien kuumien poistokaasujen jäähdyttämisessä. Lämpöä voidaan ottaa talteen kuumista poistokaasuista, joiden lämpötila on yli noin 800°C.

Leijukerrosmenetelmää on aikaisemmin ehdotettu käytettäväksi lämmön ottamiseksi talteen erilaisten teollisuusprosessien kuumista poistokaasuista. Poistokaasujen leijukerrosjäähdytyksen käyttöön liittyy ongelmia, kuten esimerkiksi 1) leijukerroksen kaasunjakelija pyrkii karstautumaan ja tukkeutumaan sekä vikaantumaan mekaanisesti seurauksena sen joutumisesta kosketukseen poistokaasujen ja niissä olevien epäpuhtauksien kanssa ja tällaiset jakelijat ovat kalliita ja monimutkaisia valmistaa, 2) tällaisten leijukerrosten lämmönsiirtoputket (lämmönsiirtopinnat) ovat myös alttiina korroosiolle, eroosiolle ja likaantumiselle kuumissa likaisissa leijukerrosympäristöissä, 3) saavutettu lämmön talteenotto on tehotonta johtuen joissakin järjestelmissä tarvittavasta kaasun esijäähdytyksestä laimentamalla ja hyvin sekoittuneesta, yksiportaisesta lämmönsiirtokäyt-täytymisestä ja 4) leijukerroksessa käytetty tietty materiaali voi agglomeroitua kerrostumisen seurauksena, mikä voi aiheuttaa kerroksen defluidisoitumista tai klinkkerin muodostumista.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sätei-lylämpöä siirtävää leijukerrosmenetelmää käyttävä laite, joka ratkaisee edellä mainitut neljä pääongelmaa ja tarjoaa tehokkaan keinon kuumien poistokaasujen jäähdyttämiseksi.

: Tämä tavoitteena esillä oleva keksintö kohdistuu laitteeseen kuumien poistokaasujen virtauksen jäähdyttämiseksi, johon sisältyy: vaakasuuntainen kotelo, jossa on suljettu pohja, joka muodostaa sen alaosaan levyllä varustetun kammion kiinteän hiukkasmateriaalin sisällä pitämiseksi, jossa on hiukkasmate-riaalipatja ja elimiä lämmön poistamiseksi kiinteän hiukkasma- 2 83264 teriaalin patjasta, joka laite on tunnettu levystä välimatkan päässä olevista välineistä mainitun kiinteän hiukkasmateriaalin patjan jakamiseksi useihin vaakasuorasti vierekkäisiin toisistaan rajoitettuihin patjavyöhykkeisiin, joilla jokaisella on yläpinta, välineistä mainitun jäähdytettävän kuumien poisto-kaasujen virtauksen johtamiseksi mainittuun koteloon sen ensimmäisestä päästä mainittujen kiinteän hiukkasmateriaalin useiden erillisten vyöhykkeiden pintojen päälle ja ulos mainitusta kotelosta sen toisesta päästä, ja välineistä mainittujen useiden kiinteän hiukkasmateriaalin patjavyöhykkeiden fluidisoimi-seksi, joihin sisältyy välineet fluidisoivan kaasun injektoimiseksi ylöspäin kerroksiin ja mainittuihin poistokaasuihin siirtämättä kiinteää hiukkasmateriaalia mainittujen erillisten patjavyöhykkeiden yläpinnoilta vierekkäisiin vyöhykkeisiin, jolloin kosketus ja säteily mainittujen useiden erillisten kiinteän hiukkasmateriaalin leijupatjavyöhykkeiden yläpintoihin jäähdyttää kuuman poistokaasun.

Tässä järjestelyssä kaasunjakelija ei tule kosketukseen kuuman poistokaasun kanssa, kun leijupatjavyöhykkeitä lämmittää pääasiassa yläpuolelta tuleva säteily ja kiinteän hiukkasmateriaalin vyöhykkeen fluodisointiin käytetään suhteellisen pieniä määriä kylmempiä kaasuja. Tukkeutumisen, karstautumisen ja mekaanisen suunnittelun tarkastelut perustuvat tavanomaiseen käytäntöön siten, että ne riippuvat fluidisoivan ilman esiläm-mityksestä tai poistokaasun ilmalaimennussuhteesta fluidisoi-vassa kaasuvirtauksessa. Kun leijupatjavyöhykkessä on lämmön-vaihdinputkia, nämä putket eivät ole esillä olevassa keksinnössä suoraan alttiina kuumille poistokaasuille, mikä minimoi korroosio- ja likaantumisongelmat, samalla kun vyöhykkeen eli kerroksen suhteellinen heikko fluidisointitila pienentää putkien eroosiota. Lisäksi esillä olevan keksinnön edullisessa suoritusmuodossa lämmönsiirtoa edistää vastavirtalämmönsiirto, erikoisesti korkeassa lämpötilassa toimivassa säteilyjäähdytinpor-taassa. Esillä oleva leijukerrosmenetelmä voidaan yhdistää tavanomaisiin porrastettuihin leijukerroslämpövaihtimiin korkean kokonaislämmöntalteenottotehokkuuden saavuttamiseksi poisto-kaasun karstautumisominaisuuksista riippuen.

3 83264

Lisäksi kerroksen materiaalin agglomeraatio vältetään rajoittamalla leijukerroksen kiinteän hiukkasmateriaalin ja kuuman poistokaasun välistä suoraa kosketusta. Kiinteän hiukkasmateriaalin kerrokset lepäävät rei'itetyllä levyllä, joka on välimatkan päässä kotelon suljetusta pohjasta. Fluidisoiva kaasu syötetään suljetun pohjan ja rei'itetyn levyn välille muodostuvaan syöttökammioon ja fluidisoiva kaasu painetaan ylöspäin rei'itetyn levyn läpi useiden erillisten kiinteän hiukkasmate-riaalin kerrosten fluidisoimiseksi siirtämättä kiinteitä hiukkasia kerroksen yläpinnalta viereisiin erillisiin kerroksiin. Lämmön siirtyminen useiden leijukerrosten kiinteän hiukkasai-neen pintoihin jäähdyttää poistokaasun ja laitteessa on välineet lämmön poistamiseksi kiinteästä hiukkasmateriaalista.

Laitteen eräässä suoritusmuodossa pystysuuntaiset väliseinä-mät ovat välimatkan päässä rei'itetystä levystä ja laitteessa on välineet jäähtyneen kiinteän hiukkasmateriaalin syöttämiseksi koteloon poistokaasujen poistopäähän ja välineet lämmenneen kiinteän hiukkasmateriaalin poistamiseksi kotelosta kotelon siitä päästä, johon kuumat poistokaasut syötetään. Kiinteä hiukkasmateriaali johdetaan peräkkäin useiden kerrosten läpi .·. : rei'itetyn levyn ja välimatkan päässä olevien väliseinämien ,*··. välistä, jolloin hiukkasmateriaali lämpenee ja poistetaan tämän jälkeen kotelosta. Kuuma kiinteä hiukkasmateriaali jäähdyte-. tään kotelon ulkopuolella ja kierrätetään tämän jälkeen takaisin siihen.

Laitteen eräässä toisessa suoritusmuodossa leijukerrosten sisälle on sijoitettu lämmönsiirtoputket ja lämmönsiirtoputkien läpi johdetaan jäähdytysainetta lämmön poistamiseksi kerrosten : kiinteästä hiukkasmateriaalista. Parhaana pidetty jäähdytys- :Y; aine on vesi, joka voidaan muuttaa höyryksi lämmönsiirtoput- kissa käytettäväksi lisäenergianlähteenä.

» > t ·

Keksintö ilmenee paremmin seuraavasta selityksestä, joka liit-:**.· tyy sen edulliseen suoritusmuotoon, joka on esitetty vain :\f esimerkkinä oheisessa piirustuksessa, jossa: 4 83264

Kuvio 1 on pystyleikkauskuvanto esillä olevassa menetelmässä käytettävän esillä olevan laitteen suoritusmuodosta, jossa kehitetään leijukerroksissa olevan kiinteän hiukkasmateriaalin vastavirtaus kuumaan poistokaasuvirtaukseen nähden, kuvio 2 on pitkin kuvion 1 viivoja II-II otettu kuvanto, kuvio 3 on vuokaavio, joka esittää kaaviollisesti esillä olevan keksinnön menetelmän erästä suoritusmuotoa, jossa käytetään kuviossa 1 esitetyn mukaista laitetta kuumien poistokaasujen jäähdyttämiseen ja kotelosta poistettua kiinteää hiukkas-materiaalia käytetään ennen koteloon palauttamista prosessi-kaasun lämmittämiseen toisessa kotelossa, kuvio 4 on pystyleikkauskuvanto esillä olevassa menetelmässä käytettävän esillä olevan keksinnön toisesta suoritusmuodosta, jossa leijukerroksiin on sijoitettu lämmönvaihdinputket lämmön poistamiseksi kerrosten sisältämästä kiinteästä hiukkasmateriaa-lista ja kuvio 5 on pitkin kuvion 4 viivoja V-V otettu kuvanto.

Esillä olevassa keksinnössä käytetään leijukerrostekniikkaa kuuman poistokaasun jäähdyttämiseen ja sen lämmön talteenottoon. Termiä "kuuma" käytetään tarkoittamaan 800°C ylittäviä lämpötiloja, jotka aiheuttavat vaikeuksia tavanomaisissa leijukerros-lämmöntalteenottojärjestelmissä, ja noin 1550°C:een asti ulottuvien poistokaasulämpötilojen tulisi olla hyväksyttävissä esillä olevassa jäähdytysjärjestelmässä.

Tarkastellaan kuvioita 1 ja 2, joissa on esitetty esillä olevassa menetelmässä käytettävän laitteen kaaviollinen esitys.

Laite 1 käsittää vaakasuuntaisen kotelon 3, jossa on suljettu pohja 5, suljettu kansi 7 ja suljetut sivu- ja päätyseinämät 9 ja 9' sivuseinämien 9 suuntautuessa alaspäin ja sisäänpäin suljettua pohjaa 5 kohti kourumaisen kammion 11 muodostamiseksi säiliön 3 alaosaan. Kuumat poistokaasut johdetaan koteloon 3 tulokanavan 13 kautta ja ne johdetaan jäähdyttyään pois kotelosta 3 poistokanavan 15 kautta. Säiliön 3 kammioon 11 on sijoitettu 5 83264 kiinteää hiukkasmateriaalia 17 laitteen ollessa varustettu välineillä, kuten esimerkiksi pystysuuntaisilla poikittaissuuntaisilla välimatkan päässä toisistaan sijaitsevilla väliseinä-millä 19 kiinteän hiukkasmateriaalin jakamiseksi useiksi erillisiksi kerroksiksi 21, joita on esitetty olevan yhdeksän kerrosta 21a-21i, vaikka erillisten kerrosten lukumäärä voi vaihdella kyseessä olevasta järjestelmästä riippuen. Jokaisella kerroksella 21a-21i on yläpinta 23, joka kun kerroksen fluidisointi suoritetaan, pysyy kunkin väliseinämän 19 yläpään 25 alapuolella. Kiinteän hiukkasmateriaalin 17 kerrosten 21a-21i fluidisointi suoritetaan injektoimalla fluidisoivaa kaasua lähteestä (ei esitetty) johdon 27 kautta ja suljetussa pohjassa 5 olevan aukon tai aukkojen 29 kautta. Välimatkan päähän suljetusta pohjasta 5 on sijoitettu fluidisoivan kaasun jakelulevy 31, kuten rei'ityksellä 33 varustettu levy, muodostamaan syöttökammion 35, josta fluidisoiva kaasu johdetaan ylöspäin kerroksiin 21a-21i niiden fluidisoimiseksi. Kerrosten 21a-21i fluidisointi suoritetaan sillä tavalla, että kiinteän hiukkasmateriaalin 17 siirtyminen kerroksen yläpinnalta 23 viereiseen kerrokseen estetään.

• · · « » ,·.; Kuumien poistokaasujen kulkiessa useiden erillisten leijukerros- !..* ten 21a-21i yläpintojen 23 yli kuumat poistokaasut lämmittävät säteilyn avulla kiinteän hiukkasmateriaalin poistokaasujen ja yläpintojen 23 kosketuksen vaikutuksesta. Lämpö poistetaan *···* kiinteästä hiukkasaineesta aikaansaamalla kiinteän hiukkasaineen 17 vastavirtaus poistokaasujen virtaukseen nähden ja poistamalla hiukkasaine kotelosta 3. Kuten piirustuksessa on esitetty, väliseinämät 19 ovat välimatkan päässä fluidisoivan kaasun jake-lulevyn 31 yläpuolella siten, että mahdollistetaan kiinteän hiuk-•kasaineen 17 kulkeminen tästä välistä. Kylmää hiukkasainetta syö-.*.·. tetään, esimerkiksi venttiilin 37 kautta, kouruun 39 ja tämän jäl- ; keen säiliöön 3 siihen päähän 9', jossa on poistokanava 15.

Kiinteän hiukkasaineen 17 siirtymisen säiliön sitä päätä 9’ kohti, : jossa on poistokaasun tulokanava 13, aikaansaa luonteeltaan nes- : temäisesti käyttäytyvän kerroksen hydrostaattinen paine, kun .·. ; lämmennyttä kiinteää hiukkasmateriaalia poistetaan toisen kourun 6 83264 41 kautta kotelosta 3. Toista venttiiliä 43 käytetään kuuman kiinteän hiukkasmateriaalin ohjaamiseksi johdon 45 kautta kiinteiden hiukkasten jäähdyttimelle 47. Kiinteiden hiukkasten jäähdyttimessä 47 kiinteän hiukkasmateriaalin lämpö otetaan talteen. Jäähtynyt kiinteä hiukkasmateriaali voidaan tämän jälkeen johtaa johdon 49 kautta takaisin venttiilille 37 kierrätettäväksi uudelleen koteloon 3.

Kuvion 3 vuokaaviossa on esitetty kaaviollisesti kuviossa 1 esitetyn laitteen sisällyttäminen järjestelmään ilman lämmittämiseksi käytettäväksi prosessissa, josta kuumat poistokaasut poistetaan lopuksi jäähdytystä varten, tai jotain muuta prosessia varten.

Kuten kuviossa on esitetty, kuumat poistokaasut syötetään poisto-kaasun jäähdyttimeen 51, esimerkiksi kuvion 1 laitteeseen 1, johdon 53 kautta ja ne poistetaan jäähdyttyään laitteesta johdon 55 kautta, joka voi sisältää kiinteiden hiukkasten erottelijan 57 hiukkasten poistamiseksi. Jäähtynyt kaasu poistetaan tämän jälkeen piipun (ei esitetty) kautta ilmakehään. Poistokaasun jäähdyttimeen 51 injektoidaan johdon 59 kautta fluidisoivaa kaasua jäähdyttimessä olevien useiden kerrosten fluidisoimiseksi, joka kaasu sekoittuu poistokaasuun ja poistetaan yhdessä sen kanssa. Kuumien poistokaasujen jäähdyttäminen kuumentaa poistokaasun jäähdyttimessä 51 olevan kiinteän hiukkasmateriaalin ja se poistetaan johdon 61 kautta lämmöntalteenottoyksikköön 63. Lämmöntalteenottoyksikkö 63 voi olla rakenteeltaan samanlainen kuin poistokaasunjäähdytin 51 paitsi, että sitä käytetään tässä tapauksessa lämmön siirtämiseen kuumasta kiinteästä hiukkasmateriaalista kylmään kaasuvirtaukseen. Kylmä kaasu, kuten prosessi-ilma, jota on lämmitettävä käytettäväksi prosessissa, josta kuumat poistokaasut poistetaan, tai johonkin muuhun tarkoitukseen, syötetään lämmöntalteenottoyksikköön 63 johdon 65 kautta ja kuuman hiukkasmateriaalin kosketuksen lämmitettyä kaasun se poistetaan johdon 67 kautta, joka voi sisältää kiinteiden hiukkasten erottelijan 69, ja ilma syötetään prosessiin, jossa kuumaa ilmaa tarvitaan. Prosessikaasunlämmit- 7 83264 timeen 63 injektoidaan fluidisoivaa kaasua johdon 71 kautta lämmittimen sisällä olevien useiden kiinteän hiukkasmateriaalin kerrosten fluidisoimiseksi. Kiinteä hiukkasmateriaali poistetaan sen jäähdyttyä prosessikaasun kosketuksen vaikutuksesta prosessikaasunlämmittimestä 63 johdon 73 kautta ja palautetaan syöttölähteeseen, kuten suppiloon 75, josta jäähtynyt kiinteä hiukkasmateriaali syötetään johdon 77 kautta poisto-kaasun jäähdyttimelle 51.

Esillä olevassa parhaana pidetyssä menetelmässä kuumat poisto-kaasut syötetään kotelon toiseen päähän ja ne virtaavat useiden erillisten leijukerrosten yli säteillen lämpöä kerrosten pinnoille. Vaikka kuuman poistokaasun ja kerroksen pinnan välillä voi tapahtua jonkin verran konvektioon perustuvaa lämmönsiirtymis-tä esimerkiksi roiskumiskohdissa, pääasiallinen lämmönsiirtyminen tapahtuu säteilyn avulla.

Selitetty laite voidaan sovittaa jälkiasennuksessa esiintyviin tilarajoituksiin suuressa osassa olemassa olevista korkeita lämpötiloja käyttävistä teollisuusprosesseista ja se on kool-:***: taan pienempi kuin useimmat tavanomaiset leijukerrostekniikkaan perustuvat jäähdyttimet.

____: On arvioitu, että esillä olevan keksinnön mukainen laite olisi . tapauksessa, jossa noin 155O°0 poistokaasuvirtauksen virtaus- * * ' 3 I" nopeus on noin 4248 standardi-m /h, kooltaan noin 9-18 m ·* pitkä (riippuen kaasun ja hiukkasten säteilyominaisuuksista) ja noin 1,55 m leveä ja 1,55 m korkea.

Esillä olevalla keksinnöllä aikaansaadaan vähän likaavat olo-: suhteet lämmönsiirtopinnoille. Tämä saavutetaan likaavan kaa- :V: sun 3a lämmönsiirtopintojen välisen suoran kosketuksen minimoin- nilla, turvautumalla tietyssä määrin kerrosten hiukkasten **\ suorittamaan kuuman kaasun jäähdyttämiseen karstautumisnopeuden pienentämiseksi (joillekin teollisuuskaasuille) ja soveltamalla leijukerroksen kierrätyksen taipumusta pitää pinnat puhtaina (jälleen karstautumisen luonteesta riippuen). Yleensä näiden 8 83264 mekanismien onnistuminen lämmönsiirtopintojen likaantumisen vähentämisessä riippuu lähdekaasun luonteesta.

Tavanomaisten korkeissa lämpötiloissa toimivien voimakkaasti likaavia kaasuja käsittelevien leijukerroslämmöntalteenotto-laitteiden luotettavuutta rajoittavat tyypillisesti kaasunjakelijan käyttöongelmat (tukkeutuminen ja mekaaninen vikaantuminen), lämmönsiirtoputkien pinnan korroosio, eroosio ja likaantuminen ja kerroksen materiaalin agglomeraatio. Esillä olevassa keksinnössä on vältetty nämä luotettavuuden rajoitukset. Esillä oleva keksintö mahdollistaa erittäin luotettavan toiminnan siten, että nämä pääongelma-alueet vältetään.

Toissijaiset luotettavuusongelma-alueet, jotka liittyvät putkien tuentaan, putkien värähtelyyn, lämpölaajenemiseen, lämpötilan jaksolliseen vaihteluun, kerroksen hiukkasten kulutukseen ja kerroksen materiaalin leviämiseen, minimoidaan soveltamalla tavanomaisia suunnittelutekniikoita.

Esillä olevan keksinnön parhaana pidetyssä suoritusmuodossa käytetään vastavirtaperiaatetta, mistä on tuloksena erittäin tehokas lämmön siirtyminen. Useita moduuleja voidaan kytkeä helposti sarjaan antamaan korkea lämmöntalteenoton kokonaistehokkuus. Moduulin kokonaispainehäviö on verrattavissa muihin leijukerros-lämmöntalteenottoperiaatteisiin ja se voidaan sovittaa tietyn sovellutuksen vaatimuksiin. Myös muut aputehohäviöt, kuten kerrosmate-riaalin astioiden välisen pneumaattisen kierrätyksen häviöt tietyissä ilman esilämmitystapauksissa, pidetään pieninä soveltamalla suunnnittelutekniikoita ja komponentteja.

Esillä oleva leijukerroslämmöntalteenottosovellutus voi toimia tehokkaasti vaikeissa olosuhteissa, joihin kehittyvät keraamiset lämmöntalteenottoyksiköt eivät sovellu, kuten lasinsulatus-uuneissa tyypillisissä olosuhteissa, tai olosuhteissa, joissa kehittyvät leijukerrosperiaatteet eivät ole tehokkaita tai luotettavia.

9 83264

Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty esillä olevan keksinnön toinen suoritusmuoto, jossa välineet lämmön poistamiseksi useiden leiju-kerrosten kiinteästä hiukkasmateriaalista käsittävät kerroksen sisälle sijoitetut lämmönsiirtoputket. Kuten piirustuksessa on esitetty, laite 101 käsittää vaakasuuntaisen kotelon 103, jossa on suljettu pohja 105, suljettu kansi 107 ja alaspäin ja sisäänpäin suuntautuvat suljetut sivuseinämät 109 ja pääty-seinämät 109', jotka muodostavat kammion tai kourun 111 säiliön alaosaan. Kuumat poistokaasut tulevat säiliöön 103 tulokanavan 113 kautta ja poistetaan jäähdyttyään kanavan 115 kautta. Kammioon 111 on sijoitettu kiinteää hiukkasmateriaalia 117 fluidi-soitavaksi ja pystysuuntaiset välimatkan päässä toisistaan olevat poikittaiset väliseinämät 119 jakavat kiinteän hiukkas-materiaalin 117 useihin erillisiin kerroksiin 121a-121i.

Jokaisen erillisen kerroksen 121a-121i yläpinta 123 pysyy kerroksen ollessa fluidisoituna väliseinämien 119 yläreunojen 125 alapuolella. Fluidisoiva kaasu injektoidaan kotelon pohjaseinä-män 105 kohdalle tai sen lähelle johdon 127 ja aukon 129 kautta kaasun kulkiessa rei'ityksellä 133 varustetun jakelulevyn 131 läpi, joka on välimatkan päässä pöhjaseinämästä 105, niiden ·'·1: välille muodostuvan syöttökammion 135 välityksellä. Kerrosten 121a-121i fluidisointi suoritetaan siten, että kiinteän hiuk- « 1 .·2. kasmateriaalin ylivuoto viereisiin kerroksiin estetään välisei- * · nämien 119 pitäessä kiinteän hiukkasmateriaalin tietyssä kerrok- • · . sessa.

• · 1 • · · » » · · Tässä suoritusmuodossa välineet lämmön poistamiseksi kiinteän hiukkasmateriaalin leijukerroksista 121a-121i käsittävät kanavat 137, jotka kuljettavat jäähdytysainetta, jolloin kanavat kulkevat kotelon päätyseinämässä 109 olevien aukkojen 139 läpi ja väli-: seinämien 119 suuntaisesti. Kotelon 103 ulkopuolelle on sijoi- tettu välineet 141 jäähdytysaineen syöttämiseksi kanaviin 137 ja lämmenneen jäähdytysaineen poistamiseksi niistä. Jäähdytys-aine lämpenee kanavien 137 läpi virratessaan ja jos jäähdytys- • 1 1 · 2 * 1 aineena on vesi, kehittyy höyryä, jota voidaan käyttää apulämmön- * lähteenä. Lämmönsiirtokanavien 137 ansiosta kiinteää hiukkas- » · · • »♦ • · 10 83264 materiaalia ei tarvitse kotelon 103 kammioon 111 panostamisen jälkeen poistaa sieltä lämmöntalteenottoa varten. Kuitenkin myös tässä suoritusmuodossa samoin kuin kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuodossa kuumia poistokaasuja jäähdyttää lämmön siirtyminen säteilemällä kiinteään hiukkasmateriaaliin leijukerrosten 121a-121i pinnoilla 123.

Esillä olevassa keksinnössä kiinteä hiukkasmateriaali on kiinteää materiaalia, joka on stabiilia käytetyissä lämpötiloissa. Esimerkiksi alumiinioksidi on sopiva materiaali. Kiinteän hiukkas-materiaalin hiukkaskoon tulisi olla halkaisijaltaan välillä 50-1000 ^um sen helpon fluidisoinnin mahdollistamiseksi leiju-kerroksissa.

Fluidisoiva kaasu voi olla sama kaasu kuin poistokaasu, kun tukkeutuminen ja likaantuminen eivät ole voimakkaita, mutta fluidisoivana kaasuna on normaalisti eri kaasu, edullisimmin ilma tai höyry.

Eräissä tapauksissa, joissa jäähdyttämisen lisäksi halutaan saastuttavan aineen poistamista poistokaasusta, kiinteän hiukkasmateriaalin kerrokseen voidaan lisätä kiinteää saastetta absorboivaa ainetta ja se poistetaan ja regeneroidaan uudelleenkäyttöä varten tai hävitetään. Esimerkiksi rikkidioksidin absorboimiseksi voitaisiin lisätä kalkkia tai kalkkikivihiuk-kasia ja käytetty kalkki tai kalkkikivi voidaan poistaa, regeneroida ja palauttaa koteloon.

Claims (7)

11 83264

1. Laite (1, 101) kuumien poistokaasujen virtauksen jäähdyttämiseksi, johon sisältyy: vaakasuuntainen kotelo (3, 103), jossa on suljettu pohja (5, 105), joka muodostaa sen alaosaan levyllä (31) varustetun kammion (11, 111) kiinteän hiukkasmateriaalin (17, 117) sisällä pitämiseksi, jossa on hiukkasmateriaalipatja ja elimiä lämmön poistamiseksi kiinteän hiukkasmateriaalin (17, 117) patjasta (21, 121), tunnettu levystä (31) välimatkan päässä olevista välineistä (19, 119) mainitun kiinteän hiukkasmateriaalin (17, 117) patjan jakamiseksi useihin vaakasuorasti vierekkäisiin toisistaan rajoitettuihin patja-vyöhykkeisiin (21, 121), joilla jokaisella on yläpinta (23, 123), välineistä mainitun jäähdytettävän kuumien poistokaasujen virtauksen johtamiseksi mainittuun koteloon (3, 103) sen ensimmäisestä päästä mainittujen kiinteän hiukkasmateriaalin (17, 117) useiden erillisten vyöhykkeiden (21, 121) pintojen (23, 123) päälle ja ulos mainitusta kotelosta sen toisesta päästä, ja välineistä mainittujen useiden kiinteän hiukkasmateriaalin (17, 117) patjavyöhykkeiden (21, 121) fluidisoimiseksi, joihin sisältyy välineet fluidisoivan kaasun injektoimiseksi : ylöspäin kerroksiin ja mainittuihin poistokaasuihin siirtä mättä kiinteää hiukkasmateriaalia mainittujen erillisten patjavyöhykkeiden (21, 121) yläpinnoilta (23, 123) vierekkäisiin vyöhykkeisiin, jolloin kosketus ja säteily mainittujen useiden erillisten kiinteän hiukkasmateriaalin (17, 117. leijupatjavyöhykkeiden (21, 121) yläpintoihin (23, 123. jäähdyttää mainitun poistokaasun.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut välineet fluidisoivan kaasun injektoimiseksi ylöspäin mainittuihin useihin kerroksiin (21, 121) käsittävät vaakasuuntaisen reititetyn levyn (31, 131), joka on sijoitettu välimatkan päähän mainitun säiliön (3, 103) suljetusta pohjasta (5, 105) syöttökammion (35, 135) muodostamiseksi niiden välille, ja välineet fluidisoivan kaasun painamiseksi mainittuun syöttökammioon (35, 135) ja ylöspäin mainitun rei'itetyn levyn (31, 131) läpi. 12 83264

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut välineet mainitun kiinteän hiukkasmateriaa-lin (17, 117) jakamiseksi useihin erillisiin kerroksiin (21, 121. käsittävät pystysuuntaisiksi sijoitetut väliseinämät (19, 119) mainitussa kiinteässä hiukkasmateriaalissa (17, 117), jotka ulottuvat mainitun vaakasuuntaisen kotelon (3, 103) poikki, jolloin jokaisella mainitulla väliseinämällä (19, 119) on yläosa, joka ulottuu ylöspäin mainittujen kerrosten yläpinnoista (23, 123).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut väliseinämät (19, 119) ovat välimatkan päässä mainitusta vaakasuuntaisesta rei'itetystä levystä (31, 131) .

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen laite (101), tunnettu siitä, että mainitut välineet lämmön poistamiseksi mainituista kiinteän hiukkasmateriaalin (117) leijukerrok-sista (121) käsittävät mainittujen leijukerrosten (121) sisälle sijoitetut lämmönsiirtoputket (137) ja välineet (141) jäähdy-tysaineen johtamiseksi mainittujen lämmönsiirtoputkien (137) läpi.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että mainitut välineet lämmön poistamiseksi mainituista kiinteän hiukkasmateriaalin (17) leijukerroksista (21) käsittävät välineet (37, 39) jäähtyneen kiinteän hiukkasmateriaalin syöttämiseksi mainittuun koteloon (1) sen mainitussa toisessa päässä mainitulle rei'itetylle levylle (31) siirtymään säiliön (3) läpi vastavirtaan mainitun kuuman poistokaasun virtaukseen nähden mainitun rei'itetyn levyn (31) ja mainittujen välimatkan päässä toisistaan olevien väliseinämien (19) välissä, jolloin kosketus mainittuun kuuman poistokaasun virtaukseen lämmittää mainitun kiinteän hiukkasmateriaalin (17), välineet (41, 43) lämmenneiden kiinteiden hiukkasten (17) poistamiseksi mainitusta kotelosta sen mainitusta ensimmäisestä päästä, välineet (47) mainittujen lämmenneiden kiinteiden hiukkasten 13 83264 (17) jäähdyttämiseksi mainitun kotelon (3) ulkopuolella ja välineet mainittujen jäähtyneiden kiinteiden hiukkasten (17) palauttamiseksi takaisin mainittuihin syöttövälineisiin (37, 39).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut välineet (47) mainittujen lämmenneiden kiinteiden hiukkasten (17) jäähdyttämiseksi mainitun kotelon ulkopuolella käsittävät: toisen vaakasuuntaisen kotelon (3), jossa on suljettu pohja (5), joka muodostaa kotelon alaosaan kammion (11) kiinteän hiukkasmateriaalin (17) sisällä pitämiseksi, välineet (45) mainitun lämmenneen hiukkasmateriaalin (17) syöttämiseksi mainittuun toiseen vaakasuuntaiseen koteloon (3), välineet (19) mainitun lämmenneen kiinteän hiukkasmateriaalin (17) jakamiseksi useihin erillisiin kerroksiin (21), joilla kullakin kerroksella on yläpinta (23), välineet lämmitettävien kylmien kaasujen virtauksen johtamiseksi mainittuun koteloon (3) sen ensimmäisestä päästä mainittujen useiden erillisten kuuman hiukkasmateriaalin (17) kerrosten (21) pintojen (23) yli ja ulos mainitusta kotelosta (3) sen toises-: ta päästä , .*··. välineet mainittujen useiden kiinteän hiukkasmateriaalin (17) kerrosten (21) fluidisoimiseksi, joihin sisältyy välineet . fluidisoivan kaasun injektoimiseksi ylöspäin kerroksiin ja mainittuihin kylmiin kaasuihin siirtämättä kiinteää hiukkas-'·’· materiaalia (17) mainittujen erillisten kerrosten (21) ylä pinnoilta (23) viereisiin kerroksiin, jolloin kosketus mainittujen useiden erillisten kiinteän hiukkasmateriaalin (17) leijukerrosten (21) yläpintoihin (23) lämmittää mainitun kylmän : kaasun ja mainittu lämmennyt kiinteä hiukkasmateriaali (17) jäähtyy, ja välineet mainitun jäähtyneen kiinteän hiukkasmateriaalin (17) ’··* palauttamiseksi mainittuihin välineisiin (37, 39), jotka syöttä- * · vät mainittua koteloa (3). 0 » 14 83264