FI85344B - Fluidiserad baeddreaktor och foerfarande foer att driva en fluidiserad baeddreaktor. - Google Patents
Fluidiserad baeddreaktor och foerfarande foer att driva en fluidiserad baeddreaktor. Download PDFInfo
- Publication number
- FI85344B FI85344B FI862473A FI862473A FI85344B FI 85344 B FI85344 B FI 85344B FI 862473 A FI862473 A FI 862473A FI 862473 A FI862473 A FI 862473A FI 85344 B FI85344 B FI 85344B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- reactor
- solid
- fluidized bed
- bed
- outlet
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
- C10J3/56—Apparatus; Plants
-
- 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
- F23C10/005—Fluidised bed combustion apparatus comprising two or more beds
-
- 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
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical 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
-
- 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
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical 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
- B01J8/26—Chemical 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 two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
- B01J8/28—Chemical 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 two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations the one above the other
-
- 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
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical 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
- B01J8/32—Chemical 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 introduction into the fluidised bed of more than one kind of moving particles
-
- 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
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical 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
- B01J8/38—Chemical 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
-
- 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
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical 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
- B01J8/38—Chemical 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
- B01J8/384—Chemical 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
- B01J8/388—Chemical 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
-
- 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
-
- 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
- F23C2206/00—Fluidised bed combustion
- F23C2206/10—Circulating fluidised bed
- F23C2206/101—Entrained or fast fluidised bed
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Devices For Medical Bathing And Washing (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
1 85344
Leijukerrosreaktori ja menetelmä leijukerrosreaktorin käyttämiseksi
Esillä esillä oleva keksintö koskee leijukerros-5 reaktoria sekä menetelmää tällaisen reaktorin käyttämiseksi.
Leijukerrosjärjestelmiä käytetään useiden prosessien yhteydessä, joissa vaaditaan hyvä kontakti kiinteän hiukkasmaisen materiaalin ja kaasun välillä. Tyypillisiä 10 esimerkkejä tästä ovat lämmönvaihto, heterogeenisesti katalysoidut reaktiot ja suorat reaktiot kiinteiden aineiden ja kaasujen välillä. Viime vuosina on leijukerros-järjestelmiin liittynyt erityistä mielenkiintoa kiinteää polttoainetta polttavien polttolaitosten yhteydessä. Syitä 15 tähän tulee etsiä erityisesti niistä ympäristöongelmista, joita tavanomaiset polttolaitokset antavat, koska tällaisten laitosten yhteydessä on kallista ja monimutkaista välttää ilman liiallista saastumista, johtuen erityisesti rikkidioksidista (S09) ja typpioksideista (NO ).
20 Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä ja reak tori soveltuvat erityisesti kiinteätä polttoainetta polttavien polttolaitosten yhteyteen, mutta ne tarjoavat muutoinkin etuja kaikissa sellaisissa tilanteissa, joissa tarvitaan kerrosmateriaalin lämmitystä tai jäähdytystä myös 25 tapauksessa, jossa kiinteän materiaalin, joka on tai joka voidaan saattaa hiukkasmuotoon tulee reagoida eksotermi-sesti tai endotermisesti kaasun kanssa.
Leijukerrosjärjestelmät jaetaan fluidisointitavan perusteella kolmeen tyyppiin, nimittäin "kuplakerrostyyp-30 piin", "turbulenssikerrostyyppiin" ja "nopeakerros-tyyp-piin". Kahdessa ensin mainitussa tyypissä on fluidisointi-kaasun nopeus niin alhainen (tyypillisesti 1-3 m/s), että kiinteä reaktorimateriaali pääosin pystyy kerroksessa, jota tämän johdosta nimitetään myös "hitaaksi kerrokseksi". 35 Nopeassa kerroksessa fluidisointikaasun nopeus on korkeampi (tyypillisesti >6 m/s) kuin kiinteän reaktorimateriaalin 2 85344 loppunopeus, mikä merkitsee, että kaasuvirtaus vetää ker-roshiukkaset mukaansa ja kuljettaa ne ulos kerroksesta.
Tämän johdosta nopeassa kerroksessa kierrätetään kerros-hiukkasia uudelleen ja tällaisia järjestelmiä nimitetään 5 myös "kiertäviksi kerroksiksi". Tällaisille järjestelmille on edelleen tunnusomaista, että hiukkaset jakaantuvat siten, että niiden tiheys vähenee reaktorin virtaussuunnassa kunnes virtaustilaa voidaan tarkastella puhtaana hiukkas-siirtona.
10 Kun järjestelmiä, joissa on nopea leijukerros tai kiertävä leijukerros käytetään polttoprosessiin 5 % asti hiukkasmassasta koostuu polttoaineesta mutta loppu on inerttiä materiaalia erityisesti hiekkaa, tuhkaa ja rikki-absorbanttia. Tällaisessa järjestelmässä on tarpeen jääh-15 dyttää leijukerroshiukkasia, koska muutoin syntyy niin korkeita lämpötiloja, että ne sintrautuvat yhteen. Jäähdytys voi tapahtua jäähdyttämällä reaktorin seiniä tai reaktorin sisäänrakennettujen jäähdytysputkien avulla, vertaa esimerkiksi US-patenttijulkaisu 4 084 545. Toinen mahdolli-20 suus jäähdytystä varten perustuu siihen, että kiertävää hiukkasmateriaalia jäähdytetään ulkopuolisessa hiukkas-jäähdyttimessä, ennenkuin se palautetaan reaktoriin, vertaa esimerkiksi julkaisua WO 81/01873. On myös mahdol-lista yhdistää nämä kaksi jäähdytysjärjestelmää. Mikään 25 näistä ratkaisuista ei kuitenkaan ole tyydyttävä, koska • ne vaikeuttavat optimaalista käyttöä. Käytettäessä yksin- “ . omaan jäähdytystasoja tai jäähdytysputkia reaktorissa siinä tulee olemaan epätasainen lämpötilajakautuma radiaa-lisessa suunnassa reaktorin poikkipinnan yli, mikä erityi-- 30 sesti tulee olemaan asianlaita jäähdytetyn reaktorin seinä män yhteydessä ja prosessin kulun optimointi ei ole tämän ” johdosta mahdollinen. Sen lisäksi on näiden sisäisten • ' jäähdytyspintojen jäähdytysvaikutus likimain vakio riippu matta järjestelmän muista käyttöparametreista, mikä antaa . 35 vähäisemmät säätömahdollisuudet ja siten vähäisemmät opti- mointimahdollisuudet. Kiertävän reaktorimateriaalin ulkoisen 3 '< b 3 4 4 jäähdytyksen tapahtuessa itse se tilanne, että suuri kerätty hiukkasmassa tulee jäähdyttää tasaisesti asettaa rajoituksia fluidisointinopeudelle. Ulkopuolinen jäähdytys rajoittaa lisäksi käytettävissä olevaa reaktoripainetta.
5 Kohotettu reaktoripaine on erityisen suotava, koska hyötysuhde reaktorissa tietyllä fluidisointinopeudella kasvaa voimakkaasti paineen kasvaessa.
Tulee edelleen huomata, että kiertävällä kerroksella on suhteellisen pitkä käynnistysaika toisaalta inertin 10 materiaalin ja toisaalta tulenkestävien vuorausten suuren massan johdosta.
Esillä oleva keksintö aikaansaa menetelmän nopean leijukerrosreaktorin käyttämiseksi sekä kompaktin leiju-kerrosreaktorin, joka yllä selostetun tunnetun tekniikan 15 suhteen nopeille leijukerroksille antaa oleellisesti laajemmat mahdollisuudet prosessin optimointiin mukaan lukien käytön kohotetulla paineella. Kun esillä olevaa keksintöä käytetään polttoprosessin yhteydessä, tapahtuu tämä prosessi erillään lämmönsiirrosta. Rikinpoiston yhteydessä 20 saavutetaan erityisiä etuja ja prosessin optimoinnin laajempien mahdollisuuksien johdosta tulee helpommaksi ohjata palamiskaasujen NOx~pitoisuutta. Keksintö tarjoaa lisäksi etuja reaktorin käynnistyksen yhteydessä. Muut edut ilmenevät seuraavasta selityksestä.
25 Keksinnön menetelmäpiirteen kannalta se koskee me netelmää kiertoleijukerrosreaktorin jatkuvaksi käyttämiseksi, jossa kiinteän reaktanttimateriaalin käsittävää kiinteää hiukkasmateriaalia syötetään reaktorin alaosaan ja muodostetaan nopeaksi leijukerrokseksi reaktorin alaosaan syötetyn 30 fluidisointikaasun avulla, joka sisältää kaasumaista reak-tanttimateriaalia, samalla kun reagoimattomat hiukkaset otetaan ulos reaktorin yläosassa olevan poistoputken kautta ja : kierrätetään uudelleen leijukerrokseen.
Tälle menetelmälle on tunnusomaista, että ennalta 35 määrätty murto-osa reaktorissa olevasta kiinteästä hiukkas-materiaalista otetaan ulos ainakin yhdestä reaktorin ylä-: osan poistoputken alapuolella olevasta paikasta leijukerrok- 4 85344 sessa ja alistetaan kontrolloituun termiseen käsittelyyn ja kierätetään uudelleen ainakin yhteen alempaan paikkaan lei-jukerroksessa.
Tässä menetelmässä aikaansaadaan mielivaltainen 5 lukumäärä erillisiä kiertoja, joiden avulla voidaan ottaa ennalta määrätty määrä kiinteätä hiukkasmateriaalia, jäähdyttää tai lämmittää se ja palauttaa se yhteen tai useampaan alempaan paikkaan kerroksessa. Kun tässä ja seuraa-vassa puhutaan "murto-osasta", tulee tämä ymmärtää määrä-10 nä, joka on pienempi kuin se yhteenkoottu materiaali- määrä, joka kunakin hetkenä on kerroksen kyseessä olevalla alueella. Vaikka keksinnön tärkein käyttöalue on poltto-prosessin yhteydessä, voidaan havaita, että yhtä hyvin voitaisiin jäähdyttää murto-osa kiinteästä materiaalista 15 jonkin muun eksotermisen reaktion yhteydessä, aivan samoin kuin voidaan syöttää lämpöä endotermisen reaktion yhteydessä.
Kiinteänä reaktiomateriaalina keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä voidaan käyttää mitä tahansa materi-20 aalia, joka voidaan saattaa fluidisointiin sopivaan hienojakoiseen muotoon. Polttoprosessin tapauksessa tulee polttoaine muodostamaan kiinteän reaktiomateriaalin ja tulee tyypillisesti olemaan hiiltä mukaan lukien ruskohiili tai antrasiitti mutta muutkin hiilipitoisct materiaa-: 25 lit, kuten biomassa, kotitalousjäte, puu, turve ja petro koksi ovat myös käyttökelpoisia. Polttoaineen hienojakoi-suusaste ei ole kriittinen ja voi tyypillisesti vaihdella arvosta 0 noin arvoon 40 mm, erityisesti arvosta noin 0 arvoon noin 10 mm. Polttoaine voidaan syöttää mielivaltai-30 sinä seoksina inertin hiukkasmateriaalin kanssa, esimerkiksi hiekan kanssa samoin kuin syöttöveteen sekoitettuna, toisin sanoen pastana tai lietteenä on mahdollinen. Tyypillisesti 2-5 % kiinteästä materiaalista reaktorissa : : on polttoainetta ja loppu on inerttiä hiukkasmateriaalia, 35 muun muassa rikkiabsorbanttia.
Hiili sisältää vaihtelevia määriä rikkiä riippuen alkuperästä, tyypillisesti suuruusluokkaa 1-3 % rikkiä.
l! 5 -5344
Rikinpoisto polttoprosessien yhteydessä tapahtuu normaalisti siten, että kalkkikivi kalsinoituu hiilidioksidin kehittyessä, minkä jälkeen muodostunut kalsiumoksidi reagoi rikkidioksidin ja hapen kanssa muodostaen kalsiumsul-5 faattia. Kalsinointiprosessi on endoterminen kun taas kalsiumsulfaatin muodostuminen on eksoterminen. On osoittautunut, että tätä tilannetta voidaan erityisen edullisesti käyttää hyödyksi esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä, jossa kalkkikiven kalsinointiin tarvittava lämpö-10 energia voidaan toimittaa kerroksesta otetun kiinteän materiaalin kiertävän murto-osan tai murto-osien toimesta, minkä johdosta kalkkikivi edullisesti voidaan syöttää suorana seoksena kiertävän kiinteän hiukkasmateriaalin kanssa yhdessä paikassa, josta hiukkaset otetaan ulos läm-15 pökäsittelyyn. Tällöin kalkkikivi voidaan kalsinoida yhdellä alueella, jossa hiilidioksidin osapaine on alhainen myös reaktorin paineenalaisen käytön yhteydessä, jolloin saavutetaan korkea kalsinointiaste. Seuraavassa reaktorissa kalsiumoksidin ja rikkidioksidin välillä kehittyy hyöty-20 lämpöä ja muodostunut kalsiumsulfaatti voidaan tarpeen mukaan erottaa savukaasuista.
Fluidisointikaasuna voidaan keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä käyttää mitä tahansa kaasua, joka ; V sisältää kaasumaista reaktiomateriaalia. Polttoprosessin : ·.. 25 yhteydessä on fluidisointikaasu ilmaa, joka syötetään · osaksi ensiöilmana ja osaksi toisioilmana. Ensiöilma syö- : tetään edullisesti määränä, joka vastaa määrää, joka tar- . vitaan kaasumaisten aineiden polttamiseen ja hiilen hapet- - - tamiseen hiilimonoksidiksi ja yleisesti riippuvaisesti 30 kiinteästä kuormasta.
Kuten yllä on mainittu, tulee keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä aikaansaada järjestelmä, jossa on V ' nopea leijukerros tai kiertävä kerros. Tämä voidaan käytän- *:··· nössä saavuttaa siten, että f luidisointikaasu, erityisesti 35 ensiöilma, syötetään reaktorin alaosaan hiukkasjakautu- . masta riippuvaisella nopeudella, edullisesti välillä 0,4-3 6 85344 m/s, tyypillisesti välillä 0,6-2,0 m/s, jolloin ensin muodostuu kupliva tai turbulentti kerros. Tämän kerroksen yläalueelta otetaan ulos osa hiukkasista fluidisointikaasun avulla, edullisesti hiukkasia, jotka ovat suuruudeltaan 5 pienempiä kuin 2000^u ja tyypillisesti pienempiä kuin 300^u, minkä jälkeen fluidisointikaasu vie mukanaan kohoavat hiukkaset mahdollisesti sisäänsyötetyn toisioilman 2 avulla, edullisesti määrältään 5-300 kg/m /s, tyypillisesti 2 15-70 kg/m /s. Nämä hiukkaset kuljetetaan tämän jälkeen 10 ylös reaktorin läpi nopeana kerroksena.
Ulosotettujen ennalta määrättyjen murto-osien suuruus on edullisesti 30-70 paino-% hiukkasmäärästä kyseisessä reaktorin poikkileikkauksessa ja tämä määrä kierrätetään uudelleen termisen käsittelyn ja mahdollisen yli-15 määräisten hiukkasten syötön jälkeen yhteen tai useampaan alempaan paikkaan kerroksessa. Alempaan paikkaan kerroksessa syötetty hiukkasmäärä voi olla sama kuin ylempää ulosotettu, mutta on tyypillisesti 30-70 paino-% hiukkasmäärästä siinä reaktorin poikkipinnassa, johon se syöte-20 tään kerroksessa. Suurempiakin hiukkasmääriä voidaan myös syöttää kerrokseen mikäli toivotaan hiukkasten kasaantumista alaspäin reaktorijärjestelmässä. Tällainen hiukkasten kasaantuminen, joka tulee olemaan epästabiili, esiintyy • : normaalisti, kun kuormaa lasketaan ja ilmamäärää tämän 25 seurauksena vähennetään.
Ulosotettujen ennalta määrättyjen murto-osien . : suuruus määräytyy yleisesti suhteessa reaktorin tilavuu teen siten, että käyttö tietylle kokonaishiukkasmäärälle ja kaasunnopeudelle on stabiili. Kun reaktorin alaosaan 30 aikayksikköä kohden syötetyn kiinteän reaktiomateriaalin määrä muuttuu, voidaan myös suorittaa muutos fluidisointikaasun nopeuteen siten, että saavutetaan uusi stabiili ' tila. Polttoprosessin tapauksessa, jossa kuormitusnopeus • ••j kasvaa, lisätään ensiöilman määrää hitaasti, tyypillisesti 35 ilmamäärään, joka on 1,1-1,3 kertaa se ilmamäärä, joka vastaa stabiilia käyttöä vallitsevalla kuormalla. Kun uusi • < li 7 35344 tasapainopiste on saavutettu, säädetään ensiöilma käyttö-tasolle. Kun kuormitusnopeus laskee, säädetään vastaavasti ensiöilmaa hitaasti alaspäin, jälleen tyypillisesti välillä 1,1-1,3 kertaa stabiilia käyttöä vastaava ilmamäärä, 5 kunnes uusi tasapainotila on saavutettu, minkä jälkeen ensiöilma säädetään käyttötasolle. Kiihdytyksen ja hidastuksen alaista ilmamäärää voidaan käytännössä ohjata kiinteän reaktiomateriaalin kaasumaisten aineiden sisällön funktiona, erityisesti säätämällä toisioilman määrää.
10 Toisioilman määrää voidaan käytännössä säätää savukaasujen hapenmittauslaitteen avulla, koska nämä johdetaan ilmakehään. Toisioilman säätö toteutetaan siten, että varmistetaan siirtyminen turbulentista kerroksesta kiertävään nopeaan kerrokseen samanaikaisesti kun tapahtuu 15 hiilimonoksidin hapettuminen hiilidioksidiksi sekä kaasumaisten rikkioksidien loppuoksidaatio CaSO^:ksi.
Fossiilinen Ν0χ redusoituu typeksi läsnäolevista polttoaineen hiilihydrideistä turbulentissa kerroksessa ja voi edelleen redusoitua syötettäessä NH^:a erityisesti 20 toisioilman mukana.
Stabiilin käytön aikana ja erityisesti laskevan käytön aikana on mahdollista pitää palamisprosessi tasa-painopisteessä välittömästi teoreettisesti tarvittavan ; ilmamäärän alapuolella tai yläpuolella. Täten voi savu- 25 kaasuissa käytön aikana ilmakehän paineessa saavuttaa vä--f- hemmän kuin 200 ppm SO , 200 ppm NO ja 20 ppm CO , kun
( · » . Λ X X
: rikinpoistoainetta syötetään moolisuhteessa 0-2,5 tyypil- . lisesti 1,2. Paineenalaisessa käytössä voidaan näitä arvo- - · ja laskea edelleen. Edullisissa olosuhteissa ei mitata 30 lainkaan tai epäoleellisia määriä haitallisia polyaromaat-tisia hiilihydridejä savukaasussa.
Toisena piirteenään aikaansaa keksintö leijukerros-* reaktorin, joka käsittää pystysuoran reaktorikammion, en- simmäisen syöttöjohdon reaktorikammion alaosaan kiinteän ____: 35 hiukkasmateriaalin sisäänsyöttöä varten ja toisen syöttö- johdon reaktorikammion alaosassa fluidisointikaasun sisään- • · 8 85344 syöttöä varten sekä poistojohdon reaktorikammion yläosassa reaktorimateriaalin ulosottoa varten, jolle reaktorille on tunnusomaista, että ensimmäisen syöttöjohdon kiinteätä hiukkasmateriaalia varten ja reaktorimateriaalin poisto-5 johdon väliin on muodostettu vähintään yksi ylimääräinen poistojohto kiinteää hiukkasmateriaalia varten, joka pois-tojohto jäähdytys- tai lämmitysvälineiden kautta johtaa takaisin reaktoriin ainakin yhtenä ylimääräisenä kiinteän hiukkasmateriaalin syöttöjohtona.
10 Tällainen reaktori soveltuu yllä kuvatun keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen, koska ylimääräinen poistojohto tai ylimääräiset poistojohdot mahdollistavat ennalta määrättyjen kiinteän hiukkasmateriaalin murto-osien ulosottamisen, tämän kontrolloidun lämmityksen tai jäähdy-15 tyksen ja näin käsitellyn hiukkasmateriaalin palautuksen yhteen tai useampaan alempana sijaitsevaan kerroksen paikkaan sekä hiukkasmassan viipymisajan kerroksessa pidentämisen .
Keksinnön mukaisen reaktorin edullisessa suoritus-20 muodossa ylimääräinen poistojohto tai ylimääräiset poisto-johdot hiukkasmateriaalia varten käsittävät yhden tai useampia reaktorikammion laajennuksia. Tällaiseen reaktorin laajennettuun osaan voi olla muodostettu lämmönvaihdin lämmönvaihdon suorittamiseksi ulosotetun kiinteän hiukkas-25 materiaalin kanssa siten, että ajateltu terminen käsittely voi tapahtua tällaisen lämmönvaihtimen avulla. Vaihto- " ehtoisesti voidaan kiinteä hiukkasmateriaali johtaa ulko puoliseen termiseen käsittely-yksikköön, esimerkiksi lämmönvaihtimeen ja siitä takaisin reaktoriin.
30 Koska fluidisointikaasu yhdessä fluidisoitujen kiinteiden hiukkasten kanssa kulkee reaktorin laajennuksen ohi, laskee fluidisointinopeus automaattisesti kerroksen yläosassa reaktorin seinämää pitkin. Muutos fluidisointi-···: nopeudessa on likimain kääntäen verrannollinen reaktorin 35 poikkipinnan muutoksen neliöön siten, että esimerkiksi reaktorin poikkipinnan kahdentuessa fluidisointinopeus il 9 35344 laskee neljännekseen. Reaktorin laajennuksen sopivan rakenteen yhteydessä voidaan ymmärtää, että fluidisointinopeus voidaan laskea niin alhaiseksi, että suurimmat hiukkaset sekä pienempien hiukkasten hiukkaskasaumat voivat painua 5 alaspäin painovoiman vaikutuksesta, jolloin ne reaktorin laajennuksen pohjasta johdetaan mainitun poistojohdon kautta takaisin alempaan paikkaan kerroksessa. Poistojohto on varustettu sopivilla venttiilivälineillä siten, että uudelleenkierrätettyjen kiinteiden hiukkasten määrää täten 10 voidaan ohjata. Laskevat partikkelit voidaan reaktorin laajennetussa osassa muutoin fluidisoida uudelleen syöttämällä lisäkaasua, kuten toisioilmaa tai uudelleenkierrä-tettyä savukaasua, jolloin laajennettu reaktorin osa voi käyttäytyä kuten kuplakerros. Edelleen laajennetussa reak-15 torin poikkipinnassa voi olla johtoja kiinteää lisämateriaalia varten, muun muassa rikinpoistomateriaalia varten, joka tyypillisesti tulee olemaan kalkkikiveä, kuten yllä on selitetty.
Keksinnön mukainen reaktori voi käsittää mielival-20 täisen lukumäärän reaktorin laajennuksia niihin liittyvine johtoineen hiukkasmateriaalin murto-osien termistä käsittelyä ja palautusta reaktoriin varten. Koska mainittujen reaktorin laajennusten muodostaminen niihin liittyvine johtoineen lisää reaktorin hintaa, toteutetaan reaktori 25 normaalisti niin vähillä laajennuksilla kuin mahdollista, edullisesti korkeintaan 3 erityisesti vain 2 ja suotavammin vain yksi reaktorin laajennus. Kiinteän hiukkasmateriaalin täydentävää termistä käsittelyä varten voi reakto-rikammion ulostulopäähän tai viimeiseen reaktorin laajen-30 nukseen olla muodostettu ylimääräinen terminen käsittely-yksikkö, joka erityisesti voi olla leijukerrosjäähdytin, jossa on poistojohdin tasaantunutta kiinteää materiaalia varten tai lämmönvaihdin, erityisesti jäähdytyskierukka.
v\ Normaalisti tulee reaktorin päälle sovitettu jäähdytys- -·! 35 kierukka olemaan alttiina suurelle kulumiselle, mutta esil- lä olevan keksinnön mukaisessa reaktorissa suuri osa hiuk- ίο 8 5 34 4 kasista tulee poistetuksi edeltävässä erottimessa ja hiuk-kasnopeus tulee olemaan voimakkaasti alentunut. Jäähdytys-kierukka ei siten esillä olevassa tapauksessa tule olemaan merkittävän kulumisen (eroosion) alaisena. Kerrosjäähdyt-5 timessä tai jäähdytyskierukassa voi kaasun tai hiukkasten lämpötila laskea lämpötilaan, joka sallii tavanomaista hiiliterästä olevien syklonien käytön, jolloin vältetään epäkäytännöllinen tulenkestävä vuoraus.
Se osa kiinteästä reaktiomateriaalista, joka ei 10 ennätä reagoida reaktorissa, johdetaan yhteen inertin hiukka smateriaa Iin , tuhkan ja vastaavan kanssa ulostulokaasun avulla ulos reaktorikammion yläosassa olevan poistojohdon kautta ja nämä kiinteät hiukkaset voidaan tämän jälkeen sinänsä tunnetulla tavalla erottaa hiukkaserottimella, 15 erityisesti syklonilla. Syklonin pohjasta voidaan talteen-otetut kiinteät hiukkaset johtaa varastoon tai palauttaa reaktoriin, edullisesti yhden tai useamman syöttöjohdon kautta reaktorista ulosotettuihin hiukkasmaisen materiaalin murto-osiin. Reaktori voi olla varustettu useammilla hiuk-20 kaserottimilla sen yläosassa, missä tapauksessa nämä sykloneilla voivat olla sovitetut symmetrisesti reaktorin ulkopuolelle, esimerkiksi kaksi diametriaalisesti vastakkaista syklonia. Sekä silloin, kun on vain yksi sykloni erillään että silloin kun on useampia sykloneja, voivat 25 kiinteiden hiukkasten ulostulojohto tai -johdot reaktorista olla johdetut ulos reaktorin sivun läpi sen yläosassa johtimen tai johtimien osan ollessa johdetun hetken matkaa sisällä reaktorissa siten, että hiekkahiukkasia mahdollisimman suuressa määrin estetään tulemasta imetyiksi 30 sykloniin tai sykloneihin.
Keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa normaalissa ilmakehän paineessa, mutta kuten edellä on mainittu on korkeampi reaktorin paine erityisen toivottava, koska se mahdollistaa korkeamman hyötysuhteen. Korkeam-35 massa paineessa tapahtuvaa käyttöä varten voi puhdistettu savukaasu käyttää turboahdinta, joka puolestaan voi puris- 11 5 3 4 4 taa kaasumaista reaktiomateriaalia, kuten ilmakehän ilmaa haluttuun käyttöpaineeseen, joka on edullisesti välillä 1-3,5 baria tai enemmän kuin 12-16 baria.
Käynnistyksen yhteydessä tai ilmakehän paineessa 5 tapahtuvan käytön aikana kytketään turboahdin irti tai se jätetään pois ja ilmanjakelu saattaa käyntiin tai pitää käynnissä ilmakompressorin avulla, joka voi tyypillisesti olla sähkökäyttöinen.
Kaasumaisen reaktioaineen lämmittämiseksi tai kuu-10 mentamiseksi voidaan käynnistyksen aikana käyttää poltinta, joka voi tyypillisesti olla kaasu- tai öljykäyttöincn. Polttoprosessin yhteydessä tämä käynnistyspoltin tulee olemaan kytkettynä ensiöilman kiertoon ja lämmittämään tai kuumentamaan ilmaa kunnes prosessi on käynnissä tai halut-15 tuun lämpötilaan, minkä jälkeen kiinteä polttoaine voidaan annostella reaktoriin lisälämmitystä varten. Käynnistys-poltin kytketään pois päältä tai sitä käytetään vain ilman-lämmittimenä, tyypillisesti lämpötilasta 650°C kunnes käyttölämpötila on saavutettu.
20 Keksinnön mukaista menetelmää ja reaktoria valais taan seuraavassa lähemmin viitaten piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen reaktorin suoritusmuodon varustettuna kolmella reaktorin laajennuksella, ja kuvio 2 esittää vastaavan keksinnön mukaisen reak-25 torin varustettuna yhdellä reaktorin laajennuksella ja käyttöolosuhteiden alaisena.
Kuviossa 1 esitetty reaktori koostuu yleisesti sylinterin muotoisesta reaktorikammiosta 1, joka käsittää pohjakammion 2, keskivälillä olevat reaktorin laajennukset 30 3a ja 3b sekä ylimmäisen reaktorin laajennuksen tai ylä-kammion 4. Reaktorin laajennukset 3a, 3b ja 4 ovat lukumäärältään mielivaltaisten, tyypillisesti 1-12 1-6 tasossa laskuputken 5 kautta säätöventtiileineen 6 yhteydessä vastaaviin reaktorin alempana oleviin osiin. Säätöventtiilit ____: 35 6 voivat olla L-venttiilejä, sekoitussäätimiä tai vastaavia hiukkasvirtauksen säätämiseksi. Viitenumerolla 7 on 12 >35344 merkitty syöttöjohdot toisioilmaa varten kunkin reaktorin laajennuksen pohjassa. Lisämateriaalit, muun muassa rikin-poistomateriaali, voidaan johtojen 8 kautta syöttää reaktorin laajennuksiin 3a ja 3b samalla kun primaarinen kiin-5 teä reaktiomateriaali, esimerkiksi polttoaine ja inertti hiukkasmateriaali voidaan syöttää pöhjakammioon 2 liittyvän johdon 9 kautta. Kiinteä materiaali voidaan haluttaessa ottaa ulos pöhjakammiossa 2 olevan johdon 10 kautta.
Yläkammioon 4 on esitetyssä suoritusmuodossa mer-10 kitty leijukerroksen jäähdytin 11, josta kasaantunut materiaali voidaan poistaa poistojohdon 12 kautta joko varastoon 13 tai pöhjakammioon 2 johdon 14 kautta. Viitenumero 15 osoittaa kaasunpoistojohdolla 16 ja pohjapoisto-johdolla 17 varustetun syklonin, joka sopivilla venttii-15 leiliä 18 varustettujen haaroitusten kautta johtaa varastoon 19 tai johtojen 20 kautta laskuputkeen 5. Reaktorin laajennuksissa 3a, 3b ja 4 merkitsevät viitenumerot 21 putkia lämmönvaihtimia varten, joihin lämmönvaihtoväliaine johdetaan ulkoa. Lopuksi on reaktori pohjasta varustettu 20 syöttöjohdolla 22 fluidisointikaasua varten, jossa putkessa on haara 23 toisioilman syöttöä varten jo mainitun syöttö-johdon 7 läpi vastaavien reaktorin laajennusten 3a, 3b ja 4 pohjaan. Lisäkaasua syöttöjohtojen 7 kautta voidaan syöttää syklonin 15 poistokaasusta poistokaasujohdon 16, 25 turboahtimen ja haaran 24 kautta. Kaikki nämä johdot voidaan riippumatta siitä onko näin esitetty olla varustetut sopivilla venttiilijärjestelyillä, jotka tekevät mahdolliseksi säätää kaikkia kuljetettuja määriä.
Esitetyn reaktorin toimintatapaa selitetään nyt 30 viitaten polttoprosessiin.
Primaari-ilmaa johdetaan määrissä 50-100 % tarvittavasta kokonaismäärästä polttoprosessia varten johdon 22 kautta katkoviivoilla merkittyyn suutinpohjaan 25 pohja-kammiossa 2. Sopiva hienojakoinen kiinteä polttoaine, 35 inertti materiaali ja mahdollinen rikinpoistomateriaali syötetään yhdessä tai erikseen syöttöjohdon 9 kautta pohja- li 13 85344 kammioon 2, johon muodostuu leijukerros. Tietyn kulkumat-kan jälkeen reaktorikammiossa 1 saapuvat kaasu ja kiinteät hiukkaset ensimmäiseen reaktorin laajennukseen 3a, jossa ennalta määrätty osa reaktorimateriaalista otetaan ulos.
5 Tämä ulosotto voi tapahtua yksinomaan alentuneen fluidi-sointinopeuden perusteella painovoiman vaikutuksesta, mutta sitä voidaan myös edistää välittimen avulla, jota periaatteellisesti on merkitty viitenumerolla 26. Tämä välitin voi olla pneumaattinen, mekaaninen tai sähköinen. Reaktorin 10 laajennuksessa 3a ulosotetun materiaalin määrä määräytyy siitä määrästä, joka voi kulkea laskuputken 5 läpi lämmönvaihtimen 21 avulla tapahtuneen jäähdytyksen jälkeen.
Toisioilmaa johdosta 23 tai uudelleenkierrätyskaasua johdosta 24 tai näiden seosta voidaan syöttää johdon 7 kautta 15 reaktorin laajennuksen 3a pohjalle ja täten muodostaa leijukerros 30, joka tyypillisesti voi olla kuplakerros.
Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa syötetään rikin-poistomateriaalia tällaiseen kerrokseen syöttöjohdon 8 kautta. I
20 Ensimmäisen erotusvaiheen jälkeen reaktorin laajen nuksessa 3a johdetaan kaasu ja erottamaton osa kerros-materiaalista sekä mahdollisesti uudelleenkierrätetty ker-rosmateriaali ylempänä olevasta erotusvaiheesta yhdessä johdon 7 kautta sisäänsyötetyn toisioilman tai uudelleen-25 kierrätetyn kaasun kanssa seuraavaan reaktorin laajennukseen 3b. Tässä kohdistetaan materiaaliin toinen erotus-vaihe saman periaatteen mukaisesti kuin erotusvaihe reaktorin laajennuksen 3a yhteydessä. Tästä toisesta erotus-vaiheesta uudelleenkierrätetään jäähdytetty kerrosmate-30 riaali reaktorin pohjalle tai johonkin muuhun mielivaltaiseen alempaan paikkaan reaktorissa.
Toisesta erotusvaiheesta kaasu kerrosmateriaalin kanssa johdetaan yläkammioon 4, jossa kerrosmateriaali ' jäähdytetään saman periaatteen mukaisesti kuin reaktorin 35 laajennuksissa 3a ja 3b. Tämän lisäksi voidaan kerros- materiaalia jäähdyttää leijukerrosjäähdyttimen 11 avulla, 14 8 b 3 4 4 jonka suutinpohjän 27 kautta johdetaan kaasu ja jäljellä oleva osa kerrosmateriaalista. Kerrosjäähdyttimeen 11 kasaantunut materiaali poistetaan haaroituksen 12 kautta ja johdetaan varastoon 13 tai palautetaan pohjakammioon 2.
5 Vaihtoehtoisesti voi jäähdytys tapahtua jäähdytyskierukan 29 avulla tai 1 isäjäähdytys voi tapahtua tällaisen jäähdy tyskierukan avulla.
Reaktorin yläosasta poistokaasut johdetaan yhdessä jäljellä olevan kerrosmateriaalin kanssa poistojohdon 28 10 kautta sykloniin 15, jossa kaasu lopullisesti puhdistetaan ja erotettu materiaali tyhjennetään johdon 17 kautta ja kierrätetään uudelleen reaktoriin 1 tai johdetaan varastoon 1 9.
Käynnistyksen yhteydessä voidaan sopivalla ohjauk-15 sella pysäyttää kerros ensimmäisessä reaktorin laajennuksessa 3a ja täten saavuttaa nopeampi käynnistysaika vähäi-semmällä hiukkasmateriaalin määrällä.
Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen reaktorin toisen suoritusmuodon, jossa viitenumerot vastaavat kuviossa 1 20 käytettyjä. Tässä suoritusmuodossa on vain yksi reaktorin laajennus 4 ja siihen on suoritettu kuvion 1 suhteen tiettyjä muutoksia johtoyhteyksien kannalta. Siten on johto 10 kiinteän materiaalin mahdollista ulosottoa varten muodostettu keskeisesti pohjaan, lisäfluidisointikaasu voi-25 daan syöttää johtoon 10 putken 32 kautta, on muodostettu joukko suuttimia 22 reaktorin alaosaan ensiöilman syöttöä ____ varten, lisäjohto 22a toisioilman sisäänsyöttöä varten ja poistojohto 28 on muhvilla varustettuna johdettu sisään reaktorin ylemmän laajennetun osan 4 sivusta. Katkovii-·'·; 30 voilla on lisäksi merkitty poistojohdolla 16 varustetun ylimääräisen syklonin 15 mahdollisuus. Varsinaisen reaktorin 1 halkaisija on merkitty kirjaimella d ja laajennetun ·· reaktorin osan halkaisija on merkitty kirjaimella D.
Katkoviivoilla ja nuolilla on merkitty kaasukierto samalla 35 kun hiukkaskierto on merkitty yhtenäisillä viivoilla ja nuolilla.
Il
Claims (26)
1. Menetelmä kiertoleijukerrosreaktorin jatkuvaksi käyttämiseksi, jossa kiinteän reaktanttimateriaalin kä- 5 sittävää kiinteää hiukkasmateriaalia syötetään reaktorin alaosaan ja muodostetaan nopeaksi leijukerrokseksi reaktorin alaosaan syötetyn fluidisointikaasun avulla, joka sisältää kaasumaista reaktanttimateriaalia, samalla kun reagoimattomia hiukkasia otetaan ulos reaktorin yläosassa 10 olevan poistoputken kautta ja kierrätetään leijukerrok-seen, tunnettu siitä, että ennalta määrätty murto-osa reaktorissa olevasta kiinteästä hiukkasmateri-aalista otetaan ulos ainakin yhdestä reaktorin yläosan poistoputken alapuolella olevasta paikasta leijukerrokses-15 sa, ja alistetaan kontrolloituun termiseen käsittelyyn saattamalla se lämmönsiirtokontaktiin lämmönsiirtoaineen kanssa reaktorin suhteen perifeerisesti muodostetussa tilassa, jossa on reaktorin integroituina osina olevia rajoituksia, jonka jälkeen mainittu murto-osa, mukaanluettu-20 na mahdollisesti läsnäolevaa reagoimatonta kiinteää reaktanttimateriaalia, kierrätetään suoraan antaen sen jatkuvasti pudota painovoiman vaikutuksesta vähintään yhteen alempaan paikkaan leijukerroksessa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että kiinteä hiukkasmateriaali sisältää inerttia hiukkasmaista ainetta, joka otetaan ulos mainitun ennalta määrätyn murto-osan osana.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että inertti hiukkasmainen aine 30 on hiekka.
4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, . tunnettu siitä, että reaktorin poistokaasun si sältämää kiinteätä hiukkasmateriaalia kierrätetään siten, että se sekoittuu kiinteän hiukkasmateriaalin ulosotet- ie ' b 5 4 4 tuun murto-osaan ennen kuin viimeksimainittu kierrätetään alempaan paikkaan leijukerroksessa.
5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se suoritetaan ilmakehän 5 paineessa tai korotetussa paineessa, edullisesti noin 1-3,5 barissa, tai yli 12 - 16 barissa.
6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän hiukkasmateriaalin ulosotettuun murto-osaan syötetään ylimääräistä kaasu- 10 maista reaktanttimateriaalia.
7. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä reaktanttimateriaa-li on hiilipitoinen polttoaine, että kaasumainen reak-tanttimateriaali on happi ja että terminen käsittely on 15 jäähdytys.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ulosotetun hiukkasmurto-osan jäähdytyksen yhteydessä lisätään rikinpoistomateri-aalia, edullisesti kalkkikiveä.
9. Patenttivaatimusten 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän hiukkasmateriaalin ulosotettu murto-osa kierrätetään kahteen alempana olevaan paikkaan reaktorissa.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että alempana olevat paikat ovat eri korkeudella.
11. Patenttivaatimusten 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän hiukkasmateriaalin ennalta määrättyjä murto-osia otetaan ulos kahdesta tois- 30 tensa päällä olevasta paikasta leijukerroksessa.
12. Patenttivaatimusten 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän hiukkasmateriaalin ennalta määrättyjä murto-osia otetaan ulos kolmesta toistensa päällä olevasta paikasta leijukerroksessa. ··: 35 li 17 :^5544
13. Patenttivaatimusten 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiukkasmateriaalin ulos-otettu murto-osa kierrätetään alempana olevaan paikkaan, joka sijaitsee primäärikerroksen yläpinnan yläpuolella.
14. Patenttivaatimusten 1-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kontrolloitu terminen käsittely suoritetaan siten, että mainittuun tilaan muodostuu fluidisoitu kerros.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että muodostunut leijukerros on kuplakerros.
16. Kiertoleijukerrosreaktori, joka käsittää pystysuoran reaktorikammion (1), ensimmäisen syöttöjohdon (9) reaktorikammion ala-15 osassa kiinteän hiukkasmateriaalin syöttöä varten, ja toisen syöttöjohdon (22) reaktorikammion alaosassa flui-disointikaasun syöttöä varten, poistojohdon (28), joka on yhteydessä hiukkaserot-timen (15) kanssa, reaktorikammion yläosassa (4) reaktori- i 20 materiaalin ulosottoa varten, sekä yksi tai useampi paluujohto (20) poistojohdosta (28) ulosotetun kiinteän hiukkasmateriaalin kierrätystä varten reaktorikammioon, tunnettu siitä, että kiinteän hiukkasma-25 teriaalin ensimmäisen syöttöjohdon (9) ja reaktorimateri-aalin poistojohdon (28) väliin on muodostettu vähintään yksi ylimääräinen poistojohto (3a, 3b, 4) kiinteän hiukkasmateriaalin jatkuvaa kierrätystä varten vähintään yh- J den laskuputken (5) kautta painovoiman vaikutuksesta vä-30 hintään yhteen alempana olevaan paikkaan reaktorikammios-sa ja että mainittujen ylimääräisten poistojohtojen (3a, 3b, 4) yhteyteen on sovitettu lämmönvaihtoelimet (21), jotka ovat lämpöä siirtävässä kontaktissa kiertävän kiin-: teän hiukkasmateriaalin kanssa, ennen kuin viimeksimainit- ^ i 18 ·:'ο3 44 tu painovoiman vaikutuksesta pudoten siirtyy alempana olevaan paikkaan reaktorikammiossa.
17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen reaktori, tunnettu siitä, että vähintään yhteen mainituis- 5 ta ylimääräisistä poistojohdoista (3a, 3b, 4) on sovitettu ainakin yksi syöttöjohto (7, 23, 24) täydentävää kaasumaista reaktanttimateriaalia varten.
18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen reaktori, tunnettu siitä, että vähintään yksi ylimää- 10 räisistä poistojohdoista (3a, 3b, 4) käsittää laajennuk sen reaktorikammiossa.
19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen reaktori, tunnettu siitä, että reaktorin laajennettuun osaan on sovitettu lämmönvaihtoelimet.
20. Patenttivaatimusten 16 - 19 mukainen reaktori, tunnettu siitä, että ylimääräisen poistojohdon (3a, 3b, 4) yhteyteen on sovitettu ylimääräinen syöttö- johto (8) kiinteää lisämateriaalia varten, mm. rikin- poistoainetta varten.
21. Patenttivaatimusten 17 - 20 mukainen reaktori, tunnettu siitä, että syöttöjohto (7) täydentävää kaasumaista reaktanttimateriaalia varten on sovitettu siten, että reaktorin laajennukseen muodostuu erillinen lei-jukerros. . 25
22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen reaktori, tunnettu siitä, että erillinen leijukerros on kuplakerros. i‘
: 23. Patenttivaatimusten 16-22 mukainen reaktori, tunnettu siitä, että reaktorikammion ulostulo- 30 päähän on muodostettu leijukerrosjäähdytin (11), jossa on poistojohto (12) kerääntynyttä kiinteää materiaalia var-. ten.
24. Patenttivaatimusten 16 - 22 mukainen reaktori, I : : . tunnettu siitä, että reaktorikammion ulostulo- s:··; Il i9 ^ 5344 päähän on muodostettu lämmönvaihdin, erityisesti jäähdy-tyskierukka (29).
25. Patenttivaatimusten 16-24 mukainen reaktori, tunnettu siitä, että se käsittää useat reaktorin 5 laajennukset (3a, 3b, 4), jotka kukin käsittävät kammion yhden reaktorin pääkammiosta (1) erillisen leijukerroksen (30) muodostamiseksi.
26. Patenttivaatimusten 16 - 25 mukainen reaktori, tunnettu siitä, että vähintään yksi laskuputki 10 (5) päättyy reaktorin alaosaan, primäärikerroksen yläpin nan yläpuolelle. j \ i l i j 20. i 5 4 4
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK268885 | 1985-06-13 | ||
| DK268885A DK268885D0 (da) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | Fluidiseret bed-reaktor og fremgangsmaade til drift deraf |
| DK242586A DK158531C (da) | 1985-06-13 | 1986-05-23 | Fremgangsmaade til kontinuerlig drift af en cirkulerende fluidiseret bed-reaktor samt reaktor til anvendelse ved udoevelse af fremgangsmaaden |
| DK242586 | 1986-05-23 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI862473A0 FI862473A0 (fi) | 1986-06-10 |
| FI862473A FI862473A (fi) | 1986-12-14 |
| FI85344B true FI85344B (fi) | 1991-12-31 |
| FI85344C FI85344C (fi) | 1992-04-10 |
Family
ID=26066530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI862473A FI85344C (fi) | 1985-06-13 | 1986-06-10 | Fluidiserad baeddreaktor och foerfarande foer att driva en fluidiserad baeddreaktor. |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4788919A (fi) |
| EP (1) | EP0211483B1 (fi) |
| JP (1) | JPH0631293Y2 (fi) |
| KR (1) | KR930006677B1 (fi) |
| CN (1) | CN1016231B (fi) |
| AT (1) | ATE67101T1 (fi) |
| AU (1) | AU587466B2 (fi) |
| BR (1) | BR8602780A (fi) |
| CA (1) | CA1261593A (fi) |
| DE (1) | DE3681372D1 (fi) |
| DK (1) | DK158531C (fi) |
| ES (2) | ES8800567A1 (fi) |
| FI (1) | FI85344C (fi) |
| IE (1) | IE59048B1 (fi) |
| NO (1) | NO167008C (fi) |
| PT (1) | PT82751B (fi) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1285375C (en) * | 1986-01-21 | 1991-07-02 | Takahiro Ohshita | Thermal reactor |
| US5108713A (en) * | 1986-10-15 | 1992-04-28 | The Carborundum Company | Apparatus for the continuous production of high ultra-fine, aluminum nitride powder by the carbo-nitridization of alumina |
| DE68911549T2 (de) * | 1988-02-09 | 1994-06-23 | Ube Industries | Verfahren zur Verbrennung von feuchtem Abfall. |
| DK120288D0 (da) * | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Aalborg Boilers | Fluidbed forbraendigsreaktor samt fremgangsmaade til drift af en fluidbed forbraendingsreaktor |
| DE3835172A1 (de) * | 1988-10-15 | 1990-04-19 | Babcock Werke Ag | Wirbelschichtfeuerung mit feststoffrueckfuehrung |
| US5091156A (en) * | 1989-02-13 | 1992-02-25 | A. Ahlstrom Corporation | Waterwalls in a fluidized bed reactor |
| FR2661113B1 (fr) * | 1990-04-20 | 1993-02-19 | Stein Industrie | Dispositif de realisation d'une reaction entre un gaz et un materiau solide divise dans une enceinte. |
| FI87147C (fi) * | 1990-07-13 | 1992-12-10 | Ahlstroem Oy | Foerfarande och anordning foer behandling av gaser och/eller fast material i en reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd |
| FI89944C (fi) * | 1990-12-21 | 1993-12-10 | Ahlstroem Oy | Foerfarande och anordning foer reglering av temperaturen i en reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd |
| TR26264A (tr) * | 1991-05-02 | 1995-02-15 | Stein Industrie | Kapatilmis bir mekan icinde bir gaz ve bir tane- cikli maddenin tepkimeye sokulmasi icin tertibat. |
| FI91800C (fi) * | 1991-09-12 | 1994-08-10 | Imatran Voima Oy | Menetelmä ja laite leijukerroskattilan kiertomassan jäähdytyksessä |
| FR2690512B1 (fr) * | 1992-04-27 | 1994-09-09 | Stein Industrie | Réacteur à lit fluidisé circulant comportant des échangeurs extérieurs alimentés par la recirculation interne. |
| US5394937A (en) * | 1993-03-05 | 1995-03-07 | Nieh; Sen | Vortex heat exchange method and device |
| US5682828A (en) * | 1995-05-04 | 1997-11-04 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed combustion system and a pressure seal valve utilized therein |
| US5964085A (en) * | 1998-06-08 | 1999-10-12 | Siemens Westinghouse Power Corporation | System and method for generating a gaseous fuel from a solid fuel for use in a gas turbine based power plant |
| CZ296229B6 (cs) * | 1999-02-18 | 2006-02-15 | Psp Engineering A. S. | Snízený výmeník tepla |
| KR200285515Y1 (ko) * | 2002-05-08 | 2002-08-13 | 버그토이 주식회사 | 다변형 조립완구 |
| US7402188B2 (en) * | 2004-08-31 | 2008-07-22 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Method and apparatus for coal gasifier |
| CN100491824C (zh) * | 2007-11-02 | 2009-05-27 | 清华大学 | 低床压降循环流化床锅炉燃烧工艺方法 |
| US8069824B2 (en) * | 2008-06-19 | 2011-12-06 | Nalco Mobotec, Inc. | Circulating fluidized bed boiler and method of operation |
| FR2936301B1 (fr) * | 2008-09-23 | 2010-09-10 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif optimises de combustion par boucle chimique sur des charges hydrocarbonees liquides |
| CN101986030B (zh) * | 2009-07-29 | 2012-10-03 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种具有分选功能的物料循环装置 |
| FR2960940B1 (fr) | 2010-06-02 | 2015-08-07 | Inst Francais Du Petrole | Procede de combustion en boucle chimique avec une zone de reaction integrant une zone de separation gaz-solide et installation utilisant un tel procede |
| FR2960941B1 (fr) * | 2010-06-02 | 2014-11-14 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de separation de particules pour une boucle de combustion chimique |
| CN102425788B (zh) * | 2011-08-30 | 2014-03-12 | 东南大学 | 加压双回路循环流化床煤化学链燃烧分离co2的装置 |
| FR2980258B1 (fr) * | 2011-09-20 | 2017-12-29 | Ifp Energies Now | Procede de combustion en boucle chimique avec elimination des cendres et fines dans la zone de reduction et installation utilisant un tel procede |
| FR2983489B1 (fr) * | 2011-12-02 | 2013-11-15 | IFP Energies Nouvelles | Procede de combustion en boucle chimique avec elimination en phase diluee des cendres et finess dans la zone d'oxydation et installation utilisant un tel procede |
| AU2013259421B2 (en) * | 2012-05-09 | 2017-07-06 | Nathan Pawlak | Method of making oxygenates from a non-catalytic chemical reaction |
| US8968693B2 (en) * | 2012-08-30 | 2015-03-03 | Honeywell International Inc. | Internal cyclone for fluidized bed reactor |
| DE102015107435A1 (de) * | 2015-05-12 | 2016-11-17 | Outotec (Finland) Oy | Verfahren zur partiellen Röstung von kupfer- und/ oder goldhaltigen Konzentraten |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4165717A (en) * | 1975-09-05 | 1979-08-28 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process for burning carbonaceous materials |
| GB1523500A (en) * | 1975-10-21 | 1978-09-06 | Battelle Development Corp | Method of operating a fluidized bed system |
| DE2624302C2 (de) * | 1976-05-31 | 1987-04-23 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Durchführung exothermer Prozesse |
| US4103646A (en) * | 1977-03-07 | 1978-08-01 | Electric Power Research Institute, Inc. | Apparatus and method for combusting carbonaceous fuels employing in tandem a fast bed boiler and a slow boiler |
| US4154581A (en) * | 1978-01-12 | 1979-05-15 | Battelle Development Corporation | Two-zone fluid bed combustion or gasification process |
| DE2801574B1 (de) * | 1978-01-14 | 1978-12-21 | Davy Powergas Gmbh, 5000 Koeln | Wirbelschichtschachtgenerator zum Vergasen feinkörniger Brennstoffe |
| DE2839541A1 (de) * | 1978-09-12 | 1980-03-20 | Rothemuehle Brandt Kritzler | Verfahren zur abscheidung von gasfoermigen schadstoffen, wie chlorwasserstoff, fluorwasserstoff und schwefeloxyd, aus rauchgasen, insbesondere von muellverbrennungsanagen, sowie abscheideanlage zur durchfuehrung des verfahrens |
| JPS5843644B2 (ja) * | 1978-11-11 | 1983-09-28 | 石川島播磨重工業株式会社 | 多段流動層式燃焼方法およびそれを実施する多段流動層式燃焼炉 |
| US4219442A (en) * | 1978-12-14 | 1980-08-26 | Uop Inc. | Fluid coke contaminated catalyst regeneration process |
| US4303023A (en) * | 1979-11-08 | 1981-12-01 | Wormser Engineering, Inc. | Fluidized bed fuel burning |
| US4704084A (en) * | 1979-12-26 | 1987-11-03 | Battelle Development Corporation | NOX reduction in multisolid fluidized bed combustors |
| US4312301A (en) * | 1980-01-18 | 1982-01-26 | Battelle Development Corporation | Controlling steam temperature to turbines |
| US4419965A (en) * | 1981-11-16 | 1983-12-13 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized reinjection of carryover in a fluidized bed combustor |
| US4410420A (en) * | 1982-01-15 | 1983-10-18 | Hri, Inc. | Multi-zone conversion process and reactor assembly for heavy hydrocarbon feedstocks |
| CA1225292A (en) * | 1982-03-15 | 1987-08-11 | Lars A. Stromberg | Fast fluidized bed boiler and a method of controlling such a boiler |
| FR2526182B1 (fr) * | 1982-04-28 | 1985-11-29 | Creusot Loire | Procede et dispositif de controle de la temperature d'un lit fluidise |
| DE3230472A1 (de) * | 1982-08-16 | 1984-02-16 | Deutsche Kommunal-Anlagen Miete GmbH, 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum reinigen von pyrolysegasen |
| US4424766A (en) * | 1982-09-09 | 1984-01-10 | Boyle Bede Alfred | Hydro/pressurized fluidized bed combustor |
| US4580503A (en) * | 1983-07-15 | 1986-04-08 | Gotaverken Energy Systems Ab | Apparatus for the combustion of carbonaceous material |
| US4473033A (en) * | 1983-08-01 | 1984-09-25 | Electrodyne Research Corp. | Circulating fluidized bed steam generator having means for minimizing mass of solid materials recirculated |
| US4594967A (en) * | 1985-03-11 | 1986-06-17 | Foster Wheeler Energy Corporation | Circulating solids fluidized bed reactor and method of operating same |
| JPH102008A (ja) * | 1996-06-12 | 1998-01-06 | Daiwa House Ind Co Ltd | ユニットボックスフレームの接合構造 |
-
1986
- 1986-05-23 DK DK242586A patent/DK158531C/da not_active IP Right Cessation
- 1986-06-03 DE DE8686304216T patent/DE3681372D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-06-03 EP EP86304216A patent/EP0211483B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-06-03 AT AT86304216T patent/ATE67101T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-06-05 US US06/870,977 patent/US4788919A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-06-09 NO NO86862281A patent/NO167008C/no not_active IP Right Cessation
- 1986-06-10 FI FI862473A patent/FI85344C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-06-10 AU AU58506/86A patent/AU587466B2/en not_active Ceased
- 1986-06-12 PT PT82751A patent/PT82751B/pt not_active IP Right Cessation
- 1986-06-13 BR BR8602780A patent/BR8602780A/pt not_active IP Right Cessation
- 1986-06-13 CA CA000511550A patent/CA1261593A/en not_active Expired
- 1986-06-13 KR KR1019860004692A patent/KR930006677B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-06-13 IE IE158686A patent/IE59048B1/en unknown
- 1986-06-13 ES ES556850A patent/ES8800567A1/es not_active Expired
- 1986-06-13 CN CN86104626A patent/CN1016231B/zh not_active Expired
-
1987
- 1987-05-28 ES ES557607A patent/ES8800066A1/es not_active Expired
-
1988
- 1988-07-12 US US07/217,848 patent/US4896631A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-16 JP JP1991065018U patent/JPH0631293Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI85344B (fi) | Fluidiserad baeddreaktor och foerfarande foer att driva en fluidiserad baeddreaktor. | |
| US4508544A (en) | Converting a fuel to combustible gas | |
| CA1204274A (en) | Process of afterburning and purifying process exhaust gases | |
| AU2003288060B2 (en) | Method and plant for removing gaseous pollutants from exhaust gases | |
| US4165717A (en) | Process for burning carbonaceous materials | |
| US3804606A (en) | Apparatus and method for desulfurizing and completely gasifying coal | |
| US6015539A (en) | Fluidized bed process for producing alumina from aluminum hydroxide | |
| FI93274B (fi) | Menetelmä ja laite kuuman kaasuvirran käsittelemiseksi tai hyödyntämiseksi | |
| US4224056A (en) | Direct reduction process for iron ores with fluidized bed system | |
| IE52546B1 (en) | Process of simultaneously producing fuel gas and process heat from carbonaceous materials | |
| US4476816A (en) | Staged cascade fluidized bed combustor | |
| JP2006511419A (ja) | 微細粒状化固形物の熱処理方法およびプラント | |
| FI104053B (fi) | Laite reaktion suorittamiseksi kaasun ja hiukkasmaisen materiaalin välillä suljetussa tilassa | |
| EP0634470A1 (en) | Transport gasifier | |
| CN85107965A (zh) | 一种能与烟道气中的气态硫化物起反应而形成固体物并能从烟道气中分离出来的方法和装置 | |
| JPH0240922B2 (fi) | ||
| US6896858B2 (en) | Gas refining system | |
| HRP980257A2 (en) | Apparatus and method for conducting reactions in fluidized particle layers | |
| CN1111444C (zh) | 一种循环的流化系统 | |
| JPS6229886A (ja) | 流動床反応炉及びその操作方法 | |
| EP0976807A1 (en) | Method and plant for producing a clean gas from a hydrocarbon | |
| US5228399A (en) | In-bed staged fluidized bed combustion apparatus and method | |
| US20240116757A1 (en) | Methods for chemical process heating with carbon capture | |
| CN118401779A (zh) | 包括旋流空气反应器的链燃烧设备和方法 | |
| JPS6014808B2 (ja) | 流動化媒体の循環する単一反応塔を用い粉状酸化鉄と重質油混合物の焼結・還元と重質油のガス化を同時に生起させる操業法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: AALBORG CISERV INTERNATIONAL A/S |