FI89944B - Foerfarande och anordning foer reglering av temperaturen i en reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd - Google Patents

Foerfarande och anordning foer reglering av temperaturen i en reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd Download PDF

Info

Publication number
FI89944B
FI89944B FI906347A FI906347A FI89944B FI 89944 B FI89944 B FI 89944B FI 906347 A FI906347 A FI 906347A FI 906347 A FI906347 A FI 906347A FI 89944 B FI89944 B FI 89944B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fluidized bed
bed reactor
reactor
particles
reaction chamber
Prior art date
Application number
FI906347A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI89944C (fi
FI906347A0 (fi
FI906347A (fi
Inventor
Matti Hiltunen
Kurt Westerlund
Olli Arpalahti
Original Assignee
Ahlstroem Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ahlstroem Oy filed Critical Ahlstroem Oy
Priority to FI906347A priority Critical patent/FI89944C/fi
Publication of FI906347A0 publication Critical patent/FI906347A0/fi
Priority to CA 2098577 priority patent/CA2098577A1/en
Priority to AU90439/91A priority patent/AU652204B2/en
Priority to PCT/FI1991/000384 priority patent/WO1992011499A1/en
Publication of FI906347A publication Critical patent/FI906347A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI89944B publication Critical patent/FI89944B/fi
Publication of FI89944C publication Critical patent/FI89944C/fi

Links

Classifications

    • 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
    • B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
    • 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
    • B01J8/38—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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0033—In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
    • C22B5/14—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases fluidised material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0084—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
    • F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
    • F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B15/18—Arrangements of controlling devices
    • 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00044—Temperature measurement
    • 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132—Tubes
    • 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • 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
    • 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
    • F23C2206/103—Cooling recirculating particles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

89944
MENETELMÄ JA LAITE LÄMPÖTILAN SÄÄTÄMISEKSI KIERTOLEIJUREAK-TORISSA
FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR REGLERING AV TEMPERATUREN I EN REAKTOR MED CIRKULERANDE FLUIDISERAD BÄDD
Esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen lämpötilan säätämiseksi lämpöä luovuttavissa prosesseissa, kuten esim. sulfidimalmien pasutuksissa tai polttoproses-seissa, jotka on järjestetty tapahtuvaksi hiukkassuspensios-5 sa kiertoleijureaktorissa. Kiertoleijureaktori käsittää - leijukerrosreaktorin, johon syötetään prosessin syötteenä toimivaa kiintoainetta ja kaasua, jolloin kaasua syötetään leijukerrosreaktorin pohjaan sovitetun arinan kautta siten, että leijukerrosreaktoriin muodostuu kiintoaine- 10 hiukkasista nopea leijukerros, josta huomattava osa kiinto-ainehiukkasista kulkeutuu kaasun mukana hiukkassuspensiona leijukerrosreaktorin yläosaan ja poistuu leijukerrosreakto-rista sen yläosaan sovitetun poistoaukon kautta, - hiukkaserottimen, joka on yhdistetty poistoaukkoon 15 leijukerrosreaktorin yläosaan, kiintoainehiukkasten erottamiseksi kaasuista ja - palautusputken hiukkasten palauttamiseksi hiukkaserotti-mesta leijukerrosreaktoriin kiertävän leijukerroksen ylläpitämiseksi kiertoleijureaktorissa.
; 20 !!! Tuotetta voidaan poistaa leijukerrosreaktorista jatkuvasti joko suoraan leijukerroksesta reaktorin arinalta tai sitä erotetaan hienona pölynä kaasuvirrasta esim. sähkösuotimel-la.
25
Leijukerrostekniikan käyttö on yleistynyt metallurgisissa prosesseissa ja se on tuonut huomattavan parannuksen esim. sulfidirikasteiden pasutukseen ja sitä käytetäänkin nykyään yleisesti mm rauta- ja sinkkisulfidien pasuttamiseen.
Leijukerrokselle on ominaista, että siihen syötetty kiinto- 30 2 nrjn O 7 > 4 4 aine nopeasti ja tehokkaasti sekoittuu leijukerroksessa olevaan petimateriaaliin ja kaasuun. Reaktoriin syötetty kiintoaine saavuttaa tällöin hyvistä sekoitusolosuhteista johtuen hetkessä leijukerroksen lämpötilan. Leijutuskaasuna 5 käytetään usein ilmaa, jolloin se samalla saattaa toimia reaktorissa hapettavana kaasuna. Siten esim. pasutusreakto-rissa leijutusilmalla aikaansaadaan reaktoriin syötetyn sulfidirikasteen hapettuminen. Oikealla lämmönsäädöllä ja ilma-rikaste-suhteella pyritään toivottuihin reaktioihin 10 metallioksidien tai sulfaattien aikaansaamiseksi.
Sinkkirikasteen pasutukseen käytetään siten esim. pitkänomaista vaakasuoraa reaktoria, jossa pasutus tapahtuu hitaassa eli kuplivassa leijukerroksessa. Reaktorista 15 poistuvista kaasuista erotetaan karkea kiintoaines syklonissa ja hieno pöly sähkösuotimessa. Reaktorista saatava pasutustuote jäähdytetään erillisessä leijukerrosreaktoris-sa. Myös ns. pystysuoraa kuplapetireaktoria käytetään tähän tarkoitukseen.
20
Koska rikasteet usein ovat erittäin hienoksi Jauhettuja, osa hapetetuista hiukkasista virtaa ulos leijukerrosreakto-rista S02-pitoisten kaasujen mukana ja sulfatisoituvat pasutusreaktorin ulkopuolella. Alemmissa lämpötiloissa 25 tämä on termodynaamisesti mahdollista, mutta ei toivottavaa, koska se johtaa H2S04-ylimäärään pasuton jälkeisessä pasutustuotteen elektrolyysivaiheesssa. Pasuttotuotteen voi tietenkin palauttaa kuplapetiin ja siten hajottaa sulfaatin uudelleen, jolloin pasutustulos paranee.
30
Aiemmin yleisemmin tunnetun hitaan leijukerrostekniikan eli kuplapetitekniikan rinnalle on noussut kiertomassaperi-aatteella kiertoleijukerroksella toimiva nopea leijukerros-tekniikka. Esim. sinkkirikasteen pasutus voidaan kierto-35 leijureaktorissa saada toimimaan entistä paremmin. Kierto-leijureaktori on rakeenteeltaan tavanomaista, kuplivalla leijukerroksella toimivaa reaktoria pienempi ja siten rakenteeltaan edullisempi.
3 89944
On tunnettua, että sulfidirikasteiden ja ilman väliset reaktiot leijukerroksessa ovat eksotermisiä, eli pasutukses-sa syntyy lämpöylimäärä, joka vaihtelee olosuhteista 5 riippuen. Niin tilapäiset vaihtelut ilmansyötössä tai rikasteen panostuksessa kuin käyttöolosuhteet, kuten rikasteen kosteus, saattavat vaikuttaa huomattavastikin lämpöylimäärään. Leijukerroksessa rikasteen hapetuksessa syntyvä lämpöylimäärä tasoittuu nopeasti petimateriaaliin, 10 mutta se on silti poistettava leijukerroksesta, jotta reaktorissa voitaisiin ylläpitää optimaalisten kemiallisten reaktioiden edellyttämä lämpötila. Lämmön poistaminen onkin siksi oleellinen osa pasuttoprosessia ja sillä on tärkeä vaikutus pasuton rakenteeseen. Pasuttoprosessissa 15 syntyneen kuuman S02-kaasun jäähdytys ja lämmön talteenotto on tietenkin sinänsäkin taloudellisesti kannattavaa, vaikka sillä ei olisikaan merkitystä pasuton prosessille.
Yleensä olisi edullista voida säätää pasutuslämpötila 20 suhteellisen ahtaissa rajoissa, jotta voitaisiin välttää esim.
- liian matalasta lämpötilasta johtuva epätäydellinen palaminen ja sen seurauksena sulfidijäännös pasutteessa, - pedin sintrautuminen liian kuumassa lämpötilassa, 25 - laitteiden liiasta kuumuudesta johtuva kuluminen.
Sinkkisulfidin pasutuksessa eli sinkkisulfidin hapettavassa poltossa vapautuva lämpöylimäärä on niin huomattava, että se yleensä aina otetaan talteen paineellisena tulistet-30 tuna höyrynä, josta tehdään sähköä höyryturbiinin ja generaattorin avulla. Leijukerrosreaktorissa pasutuslämpötila on tyypillisesti 900 - 1000"C. Tämä lämpötila voidaan ylläpitää reaktorissa esim. seuraavilla vaihtoehtoisilla menetelmillä: 35 - reaktori varustetaan jäähdyttävillä lämpöpinnoilla aivan samaan tapaan kuin tavanomaisen lämmityskattilan tulipesä. Jäähdytysputkistoja on ehdotettu sovitettavaksi niin varsinaiseen leijukerrokseen kuin sen ylläpuolelle 4 39944 jäävään kaasuillaan; - klertoleijureaktoritekniikalla, jolloin jäähdyttävät lämpöpinnat voidaan rakentaa reaktoriin kuten edellä, mutta myös massakierron yhteyteen reaktorin ulkopuolelle, 5 jolloin reaktorin ulkopuolella jäähdytettyä kiertomateriaa-lia kierrätetään jatkuvasti takaisin leijukerrokseen. Ääritapauksessa koko jäähdytys sijaitsee massakierrossa reaktorin ulkopuolisessa laitteessa, eikä reaktorissa tarvita jäähdytyslämpöpintoja lainkaan.
10 - käytetään niin suurta ilmaylimäärää pasutuksessa tai poltossa, ettei jäähdytyspintoja tarvita. Tällöin ylijäämä-lämpö sitoutuu liikailmaan; - säädetään rikasteen vesipitoisuutta tai - johdetaan vettä suoraan leijukerrokseen.
15
Mikäli pyritään edulliseen pasuttorakenteeseen, reaktori kannattaa varustaa jäähdyttävillä lämpöpinnoilla ja ajaa pasutus tai poltto niin pienellä ilmaylimäärällä kuin vain on mahdollista. Ilmaylimäärän käyttö on tietenkin epäta-20 loudellista.
Käytettäessä jäähdyttämätöntä pasuttorakennetta joudutaan siihen, että tarvittava jäähdytysteho on rakennettava muualle, mikä lisää laitekustannuksia. Lisäksi ulkopuo-25 linen jäähdytys vaatii enemmän lämpöpintaa, koska lämmön-siirtopotentiaali eli lämpötilaero lämpöä luovuttavasta tilasta sitä vastaanottavaan on suurimmillaan juuri pasutus-reaktorissa. Kustannuksia lisäisi vielä se, että jäähdyt-tämätön pasutusreaktori täytyisi varustaa tulenkestävällä 30 muurauksella.
Lämpöpintojen avulla voidaan tällaisessa poltossa tai pasutuksessa saavuttaa se lämpötila-alue, jossa prosessin on tarkoitus toimia. Varsinaiseen lämpötilasäätöön niitä 35 ei yleensä pystytä käyttämään.
Lämpötilan säätö vedenlisäyksellä johtaa lisääntyvään höyrymäärään ja siten myös lisääntyvään rikkihappopitoisuu-
II
5 39944 teen savukaasuissa, mikä on vahingollista esim. sähkösuoti-milla Ja myöskin rajoittaa lämmön talteenottoa tai aiheuttaa sen, että on käytettävä liian kalliita materiaaleja.
5 Tavanomaisissa ratkaisuissa pasutuslämpötilaa ei yleensä säädetä, vaan ilmakertoimen avulla pyritään saavuttamaan haluttu pasutus- tai polttotulos. Tällöin pasutuslämpötilaa ei voida optimoida, vaan sen annetaan vaihdella. Käytännössä joudutaan siihen, että laitosta on ajettava rajoitetulla 10 tehoalueella, yleensä tietysti mandollisimman suurella teholla siten, että ei ylitetä tai aliteta käyttökelpoisen polttolämpötila-alueen rajoja. Tällaisen ajotavan seurauksena, jossa polttolämpötilaa ei kyetä tarkasti säätämään koko ajan, saavutetaan optimaalinen pasutus- tai polttotulos 15 "sattumalta" ja muiden prosessiolosuhteiden muuttuessa (esim. rikasteen kosteusvaihtelut, syötön epätasaisuus, rikasteen analyysivaihtelut) se myöskin muuttuu. Jos samanaikaisesti voitaisiin vakioida polton ilmakerroin ja polttolämpötila, kyettäisiin koko ajan saavuttamaan optimaa-20 linen pasutustulos ja pitämään se myös tasaisena.
Esillä olevan keksinnön tarkoitus onkin aikaansaada edellä mainittuja parempi menetelmä ja laite sekä polton ilmakertoimen että polttolämpötilan samanaikaiseksi säätämiseksi.
::: 25
Esillä olevan keksinnön tarkoitus on lisäksi aikaansaada menetelmä, jolla voidaan vähentää oleellisesti edellä kuvattuja haittoja, joita esiintyy nykyisessä pasutus- ja polttotekniikassa.
30
Esillä olevan keksinnön tarkoitus on myös aikaansaada toiminnaltaan ja kooltaan edullinen laite pasutusreaktioiden läpiviemiseksi ja säätämiseksi.
Keksinnön mukainen menetelmä lämpötilan säätämiseksi lämpöä luovuttavissa prosesseissa, kiertoleijureaktorissa on edellä mainittujen tarkoitusperien saavuttamiseksi tunnettu 35 6 89944 siitä, että - hiukkassuspensio saatetaan sen virratessa ylöspäin leijukerrosreaktorissa virtaamaan kuristuskohdan läpi, jolloin leijukerrosreaktoriin muodostuu kuristuskohdan 5 yläpuolelle ylempi leijukerros, joka on yhteisessä massa-kierrossa kuristuskohdan alapuolella olevan, alemman leiju-kerroksen kanssa; - ylempään leijukerrokseen järjestetään lisäksi oma massakierto palauttamalla osa hiukkaserottimessa erotetuista 10 hiukkasista leijukerrosreaktoriin kuristuskohdan yläpuolelle, kun taas toinen osa hiukkasista palautetaan kuristuskohdan alapuolella olevaan, alempaan leijukerrokseen; - lämpöä luovuttavat reaktiot järjestetään leiJukerrosreaktorissa pääasiallisesti tapahtuvaksi alemmassa leiju- 15 kerroksessa eli varsinaisessa reaktiokammiossa; - hiukkassuspensiota jäähdytetään ylemmässä leijukerrok-sessa eli jäähdytyskammiossa siihen sovitetuilla lämpöpin-noilla ja että - jäähdytettyä hiukkassuspensiota johdetaan ylemmästä 20 leijukerroksesta hiukkaserottimeen.
Ylempään leijukerrokseen eli jäähdytyskammioon palautetaan hiukkaserottimesta edullisesti niin suuri osa erotetuista jäähtyneistä kiintoainehiukkasista, että alemmasta leijuker-25 roksesta eli varsinaisesta reaktiokammiosta tuleva kaasun ja kiintoaineen suspensiovirta voidaan näillä jäähdyttää haluttuun lämpötilaan ennen jäähdytyskammioon sijoitettuja lämpöpintoja. Hiukkassuspensio voidaan esim. sulfidimalmien pasutuksessa jäähdyttää jäähdytyskammiossa ensiksi kiertoma-30 teriaalilla < 500°C:seen ja tämän jälkeen jäähdytyskammioon sovitetuilla lämpöpinnoilla < 350eC:seen.
Alempaan leijukerrokseen eli varsinaiseen reaktiokammioon palautetaan edullisesti myös niin suuri osa jäähtyneitä 35 kiintoainehiukkasia, että reaktiokammiossa voidaan ylläpitää haluttu lämpötila. Näin voidaan esim. pasutusreaktoria säätää niin, että lämpötila reaktiokammiossa pysyy sopivana n. 800 - 1000 °C:ssa.
Il 7 89944
Keksinnön mukainen laite lämpötilan säätämiseksi kiertolei-jureaktorissa on tunnettu siitä, että - leijukerrosreaktoriin on sovitettu kuristuselin hiukkas-5 suspensiovirtauksen kuristamiseksi kuristuskohdassa hiukkas- suspension virratessa leijukerrosreaktorin alaosasta sen yläosaan ja leijukerrosreaktorin jakamiseksi ala- ja yläosaan; - leijukerrosreaktorin yläosaan on yhdistetty ensimmäinen 10 palautusputki kiintoainehiukkasten palauttamiseksi hiuk- kaserottimelta leijukerrosreaktorin yläosaan; - leijukerrosreaktorin alaosaan on yhdistetty toinen palautusputki hiukkasten palauttamiseksi hiukkaserottimelta leijukerrosreaktorin alaosaan ja että 15 - leijukerrosreaktorin yläosaan eli jäähdytyskammioon on sovitettu lämpöpinta lämmön talteenottamiseksi yläosan leijukerroksesta.
Kiertoleijureaktorissa ylläpidetään kaasumopeus 2-10 20 m/s, edullisesti 5-10 m/s siten, että huomattava osa hiukkasista leijukerrosreaktorissa virtaa kaasun mukana kuristuskohdan läpi leijukerrosreaktorin yläosaan ja sieltä edelleen hiukkaserottimeen.
25 Keksinnön mukainen leijukerrosreaktori soveltuu erikoisesti käytettäväksi metallurgisissa prosesseissa, kuten sulfiäisten rikasteiden pasutuksessa. Pasutuslämpötila voidaan silloin reaktiokammiossa säätää hiukkaspalautuksen ja lämpöpintojen avulla n. 800 eC - 1000 eC:seen siten, että 30 saavutetaan optimaalinen pasutustulos. Kuristimen yläpuolisessa kammiossa eli jäähdytyskammiossa tapahtuu pasutuksen (tai polton) poistokaasujen lopullinen jäähdytys, tyypillisesti lämpötilaan 200 - 500 eC, riippuen esim. rikkiyhdisteiden kastepiisteestä. Jäähdyttävän massakierron avulla 35 saavutetaan ennen lämpöpintoja hyvin nopea ensimmäinen jäähdytys esim. < 500 ®C:n lämpötilaan, minkä avulla voidaan saavuttaa metastabiileja tasapainotiloja, esim. voidaan välttää haitallista pasutustuotteen sulfatoitumista.
8 39944 Lämpöpinnoilla kaasut jäähdytetään tämän jälkeen esim.
< 350 °C:n lämpötilaan. Pasutustuote otetaan kuumana ulos suoraan reaktiokammion alaosasta. Sitä voidaan myös ottaa ulos palautusputkesta, jossa virtaa jäähtynyttä kiertoma-5 teriaalia. Osa pasutustuotteesta, nimenomaan sen hienojakoisin aines, kulkeutuu poistokaasuvirrasta lopulliseen pölynerotukseen esim. sähkösuotimelle, jossa se voidaan ottaa talteen.
10 Kun pasutuksen (polton) poistokaasut jäähdytetään kiertolei-jureaktorissa, tapahtuu siinä kiintoaineksen agglomeroitu-mista, mikä vuorostaan parantaa keskipakoerottimilla tapahtuvaa pölyn erotusta. Keksinnön mukaisesta pasutusreak-torista poistuva kaasu on siksi usein puhtaampaa, vähemmän 15 pölypitoista, kuin tavanomaisista pasutoista saatavat kaasut, mutta erityisesti vähäisempää on kaikkein hienoimman kiintoaineksen osuus, jota muodostuu varsinkin höyryfaasissa olevan aineksen lauhtuessa kaasun jäähdytyksen yhteydessä. Tällainen aines lauhtuu näet huomattavassa määrin hiuk-20 kaserottimesta palaavan jäähtyneen massakierron pintaan. Tällä tavoin pystytään myös vähentämään pasutuskaasujen lopulliseen puhdistamiseen käytetyn erottimen, esim. säh-kösuotimen, kuormitusta.
25 Jotta edellä mainittu pölyn agglomeroitumisilmiö olisi mahdollista, on hiukkassuspension jäähdytys jäähdytyskam-miossa edullisesti järjestetty tapahtuvaksi kahdessa vaiheessa siten, että - reaktiokammiosta yläosaan virtaavaan hiukkassuspensioon 30 ensiksi sekoitetaan hiukkaserottimesta palautettuja jäähtyneitä hiukkasia hiukkassuspension lämpötilan laskemiseksi nopeasti sopivaan lämpötilaan, esim. alle 550 °C:seen, minkä jälkeen - hiukkassuspensio ohjataan kulkemaan jäähdytyskammioon 35 sijoitettujen, lämpöä talteenottavien lämpöpintojen kautta siten, että suspension lämpötila laskee siihen lämpötilaan, jossa lopullisen pölynerotuksen on määrä tapahtua, tyypillisesti noin 350°C:een.
9 39944
Pasutuksessa vapautuva ylimääräinen lämpö otetaan talteen sekä reaktiokammioon että jäähdytyskammioon sovitetuilla lämpöpinnoilla. Lämpö voidaan lisäksi ottaa talteen palau-5 tusputkeen sovitetuilla lämpöpinnoilla.
Rakentamalla reaktiokammio Ja sen yläpuolelle sijoitettu poistokaasujen jäähdytyskammio toistensa päälle yhtenäiseksi rakenteeksi saadaan edullisella tavalla yhdistetyksi poltto-10 tai pasutusosa ja kaasujen jäähdytysosa. Kammioiden välinen kuristuselin, jolla ne erotetaan toisistaan, voi olla rakenteeltaan esim. kuten tyypillinen kuumille kaasuille tehty kaasunjakoarina tai vain yksi kammiot yhdistävä aukko, jonka muoto ja poikkipinta on valittu siten, että 15 ylemmän kammion massakierto ei pääse käynnin aikana valumaan alempaan eli reaktiokammioon.
Keksinnön mukaisessa ratkaisussa lämpötilan säätö tapahtuu siis lämpöpinnan ja massakierron yhdistelmällä, jolloin 20 reaktoriin, jossa on sopivan suuruinen massakierto, sovitetaan tarvittava määrä lämpöpintaa. Massakiertoa voidaan käyttää pääasiassa reaktorin lämpötilan säätöön, ja suurin osa jäähdytyksestä eli lämmön talteenotosta, voidaan aikaansaada lämmönsiirtona reaktorin lämpöpintoihin, ellei 25 pasutusreaktion kinetiikka ole esteenä.
Säätämällä lämpötilaa massakierron avulla voidaan pasutuksessa aina ajaa optimaalisella ilmakertoimella ja tarvittaessa voidaan säätää myös pasutustehoa. Keksinnön mukaisessa 30 ratkaisussa, optimaalisella ilmakertoimella optimaalisessa lämpötilassa, pasutuksen hapetusreaktiot ehtivät tapahtua pääasiallisesti kokonaan jo pasutusreaktorissa. Mikäli reaktioviivettä on lisättävä, se tapahtuu tämän ratkaisun puitteissa siten, että reaktiokammion lämpöpinnan jäähdyttä-35 vää vaikutusta pienennetään ja massakierron jäähdyttävää vaikutusta suurennetaan, jolloin massakierron avulla pidennetään reaktioviivettä.
10 39944
Keksinnön mukainen ratkaisu tarjoaa lisäksi mahdollisuuden erillisen pasutteen jäähdyttimen eliminoimiseen. Tällöin pasute voidaan ottaa ulos massakierrosta paluulinjasta poistokaasun lämpötilassa, joka siis tyypillisesti on n.
5 350eC. Tällöin ei myöskään tarvita erillistä kuumaerotinta pasutusreaktorissa, kun hiukkasten erotus ja palautus tapahtuu vasta jäähdytysreaktorin jälkeen. Erotinlaitteisto voidaan valmistaa teräksestä, koska kaasun lämpötila on riittävän matala, alle 400 °C.
10 Jäähdytyskammiossa voidaan sen ns. sekoituslämpötila säätää halutulle tasolle, esim. 500 °C:seen sen oman massakierron avulla. Sekoituslämpötila tarkoittaa sisääntulevan hiukkas-suspension lämpötilaa jäähdytyskammiossa hiukkassuspension 15 sekoituttua siinä olevaan massakiertoon ennen kosketusta lämpöpintojen kanssa. Pasutuksesta tulevan kaasun jäähdytys pasutuslämpötilasta tähän sekoituslämpötilaan voi tapahtua erittäin nopeasti, mikä vähentää oleellisesti pasutteen sulfatoitumisvaaraa, kuten edellä on selostettu.
20
Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen kaaviolliseen piirustukseen, joka esittää erästä keksinnön mukaista järjestelmää lämpötilan säätämiseksi sinkkirikasteen pasutuksessa kiertomassareaktorissa.
25
Kuviossa on esitetty kiertoleijureaktori, joka käsittää kaksiosaisen leijukerrosreaktorin 10, hiukkaserottimen 12 ja palautusputken 14. Leijutuskaasua, eli tässä tapauksessa ilmaa, syötetään reaktiokammioon sen pohjaan sovitetun 30 arinan 16 läpi ilmakaapista 18 suuttimilla 20. Leijutus-kaasua syötetään siten, että kaasun nopeus reaktiokammiossa on n. 2 - 10 m/s. Reaktiokammioon muodostetaan leijukerros syöttämällä siihen sinkkirikastetta yhteellä 22 ja hiuk-kaserottimessa erotettuja kiertopartikkeleita palautusyh-35 teellä 24.
Leijukerrosreaktorin alaosa eli reaktiokammio 26 muodostaa näin pasutusreaktorin, jossa sinnkirikaste pasutetaan
II
11 89944 hapettavassa poltossa. Reaktiokammion virtauksen poikkipinta valitaan sellaiseksi, että huomattava osa kiintoaineesta kulkeutuu reaktiokammiosta siinä muodostuvien palamis-kaasujen mukana leijukerrosreaktorin yläosaan eli jäähdytys-5 kammioon 28. Kaasujen ja kiintoaineen muodostama hiukkassus-pensio virtaa yläosaan kuristuselimellä 30 muodostetun kapean kurkun tai aukon 32 kautta. Kuristuselin on sovitettu tiiviisti reaktoriin siten, että ylöspäin virtaavat kaasut joutuvat kulkemaan reaktoriin muodostetun sen poikkileik-10 kausta pienemmän aukon kautta.
Kaasun nopeus on aukossa 32 niin suuri, että hiukkasia ei pääse virtaamaan alaspäin kurkun läpi takaisin reaktiokammi-oon 26. Yläosaan 28 muodostuu, kaasuvirtauksen nopeuden 15 hidastuessa kurkun jälkeen, toinen ylempi leijukerros. Kaasun nopeus on kuitenkin tässäkin leijukerroksessa järjestetty niin suureksi, 2-10 m/s, että huomattava osa hiukkasista kulkeutuu kaasun mukana ulos leijukerrosreakto-rista sen ylimpään osaan sovitetun aukon 33 kautta ja 20 edelleen hiukkaserottimeen 12. Kuvion esittämä hiukkaserotin on pystysuora sykloni. Muukin erotin, kuten horisontaa-lisykloni tai suodin, voi tietenkin tulla kysymykseen.
Hiukkaserottimessa pääosa kaasun mukana kulkeutuneesta 25 kiintoaineesta erotetaan kaasuista ja kaasu johdetaan yhteen 34 kautta lopulliseen hiukkaserotukseen esim. säh-kösuotimelle. Erotetut hiukkaset palautetaan palautusputken 14 kautta osittain yhteellä 36 jäähdytyskammioon 28, osittain yhteellä 38 pasutusreaktoriin 26. Pasutustuote 30 otetaan ulos suoraan arinalta yhteellä 42. Pasutustuote voidaan haluttaessa myös ottaa suoraan ulos palautusputkesta 14.
Pasutusreaktoriin 26 on sovitettu lämpöpinta 44 lämpöä 35 luovuttavan reaktorin lämmön talteenottamiseksi. Jäähdytys-kammioon 28 on vastaavasti sovitettu toinen lämpöpinta 46 hiukkassuspension jäähdyttämiseksi ennen hiukkaserotinta. Lämpöpinnat 44 ja 46 voidaan yhdistää samaan talteenottojär- 12 89944 jestelmään. Haluttaessa voidaan lämpöpintoja 48 ja 50 myös sovittaa palautusputkeen 14.
Palautusyhteisiin 36 ja 38 on sovitettu säätöelimet 52 ja 5 54, joiden avulla kiintoaineen palautusta pasutusreaktorin 26 ja jäähdytyskammion 28 välillä voidaan säätää. Lisäämällä massakiertoa pasutusreaktoriin pystytään tarvittaessa laskemaan pasutusreaktorin lämpötilaa. Vastaavasti voidaan lämpötilaa nostaa vähentämällä palautuksesta tulevaa 10 kiertomassaa.
Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on yksinkertaisesti sovitettu kaksi leijukerrosta 26 ja 28 yhtenäiseksi pystysuoraksi rakenteeksi. Näin saadaan muodostettua edulli-15 nen ja vähän tilaa vievä pasutusreaktorin ja jäähdytyskammion integraatti. Saadaan kaksi toisistaan osittain erikseen säädettävissä olevaa kiertomassareaktoria, joilla on yhteinen hiukkaserotin.
20 Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa esimerkkinä esitettyyn sove1lutusmuotoon, vaan sitä voidaan muunnella ja soveltaa patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
25 Keksinnön mukaista säätöperiaatetta voidaan esimerkiksi hyödyntää jätteen tai muun halogeenipitoisen polttoaineen poltossa. Poltto järjestetään tapahtuvaksi polttokammiossa reaktorin ensimmäisessä osassa ja syntyneet savukaasut jäähdytetään nopeasti jäähdytyskammiossa orgaanisten 30 halogenoitujen yhdisteiden määrän minimoimiseksi. Näin pyritään minimoimaan "de novo" synteesi, eli dioksiinien, furaanien ja muiden myrkyllisten klooriyhdisteiden uudelleen syntyminen, jäähdytyspinnoilla. Myrkylliset klooriyhdisteet kuten dioksiinit ja furaanit muodostuvat klooriyhdisteistä 35 erikoisen herkästi lämpötila-alueella 250 - 400 ®C. Kaasut jäähdytetään siksi jäähdytyskammiossa nopeasti yli tämän lämpötila-alueen.
Il 13 89944
Keksintöä voidaan myös soveltaa jonkin metallurgisen prosessin poistokaasujen jäähdyttämiseen, kaasujen joihin jäähdytysvaiheessa voi syntyä myös kloorattuja orgaanisia yhdisteitä. Erityisesti on kyse ns. supermyrkkyjen, eli 5 polykloorattujen dioksiinien ja furaanien syntymisen estämisestä.
Päästöä pienentää lisäksi jäähdyttämisen aiheuttama ko. yhdisteiden kondensoituminen jäähdytyskammiossa kiertävän 10 hienojakoisen petimateriaalin pintaan. Prosessin toimiessa jatkuvuustilassa jäähdytyskammion petimateriaaliin muodostuu jokin konsentraatiotaso em. ja muista orgaanisista yhdisteistä. Tätä tasoa voidaan kontrolloida palauttamalla osa jäähdytyskammiossa kiertävästä materiaalista polttokammiona 15 toimivaan alempaan reaktoriin. Kiertomateriaalin pintaan tiivistyneet orgaaniset yhdisteet palavat polttokammiossa ja poistettu kiertomateriaali puhdistuu. Puhdistunut kiertomateriaali palautetaan jäähdytyskammioon, jossa se korvaa poistetun saastuneen materiaalin pienentäen siten 20 jäähdytyskammion kiertomateriaalin haitta-ainepitoisuutta. Tämä on eduksi mm. reaktorista poistettavan materiaalin edelleenkäsittelyn kannalta.

Claims (16)

  1. 3 9 944
  2. 1. Menetelmä lämpötilan säätämiseksi lämpöä luovuttavissa prosesseissa, jotka on järjestetty tapahtuvaksi hiukkassus-5 pensiossa kiertoleijureaktorissa, joka käsittää - leijukerrosreaktorin, johon syötetään prosessin syötteenä toimivaa kiintoainetta ja kaasua, jolloin kaasua syötetään leijukerrosreaktorin pohjaan sovitetun arinan kautta siten, että leijukerrosreaktoriin muodostuu kiintoainehiuk- 10 kasista nopea leijukerros, josta huomattava osa kiinto-ainehiukkasista kulkeutuu kaasun mukana hiukkassuspensiona leijukerrosreaktorin yläosaan ja poistuu leijukerrosreakto-rista sen yläosaan sovitetun poistoaukon kautta, - hiukkaserottimen, joka on yhdistetty poistoaukkoon, 15 kiintoainehiukkasten erottamiseksi kaasuista ja - palautusputken hiukkasten palauttamiseksi hiukkaserotti-mesta leijukerrosreaktoriin kiertävän leijukerroksen ylläpitämiseksi kiertoleijureaktorissa, tunnettu siitä, että 20. hiukkassuspensio saatetaan sen virratessa ylöspäin leij ukerrosreaktorissa virtaamaan kuristuskohdan läpi, jolloin leijukerrosreaktoriin muodostuu kuristuskohdan yläpuolelle ylempi leijukerros, joka on yhteisessä massa-kierrossa kuristuskohdan alapuolella olevan, alemman leiju-25 kerroksen kanssa; - ylempään leijukerrokseen järjestetään lisäksi oma massakierto palauttamalla osa hiukkaserottimessa erotetuista hiukkasista leijukerrosreaktoriin kuristuskohdan yläpuolelle, kun taas toinen osa hiukkasista palautetaan kuristuskoh- 30 dan alapuolella olevaan, alempaan leijukerrokseen; - lämpöä luovuttavat reaktiot järjestetään leijukerrosreaktorissa pääasiallisesti tapahtuvaksi alemmassa leiju-kerroksessa eli varsinaisessa reaktiokammiossa; - hiukkassuspensiota jäähdytetään ylemmässä leijukerrok-35 sessa eli jäähdytyskammiossa siihen sovitetuilla lämpöpin- noilla ja että - jäähdytettyä hiukkassuspensiota johdetaan ylemmästä leijukerroksesta hiukkaserottimeen. Il is 0 9 9 4 4
  3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että leijukerrosreaktorin alaosassa, sen reaktiokammiossa, 5 pasutetaan sulfidipitoista metallirikastetta ja pasutuksessa syntyvien kuumien kaasujen lämpöä otetaan talteen lämpöpin-noilla leijukerrosreaktorin yläosassa, sen jäähdytyskammios-sa.
  4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiukkaserottimessa erotetuista jäähtyneistä hiukkasista palautetaan jäähdytyskammioon niin suuri osa, että reak-tiokammiosta tuleva hiukkassuspensio jäähtyy haluttuun 15 lämpötilaan ennen joutumista kosketukseen lämpöpintojen kanssa.
  5. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 reaktiokammiosta tuleva hiukkassuspensio jäähdytetään jäähdytyskammiossa < 550 C:seen sekoittamalla siihen hiukkaserottimessa erotettuja jäähtyneitä hiukkasia.
  6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 25 siltä, että hiukkaserottimessa erotetuista jäähtyneistä hiukkasista palautetaan reaktiokammioon niin suuri osa, että reaktiokammiossa voidaan ylläpitää haluttu lämpötila.
  7. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu r ·.: siitä, että lämpötila pasutusreaktorin reaktiokammiossa ylläpidetään 800 - 1000 C:ssa palauttamalla reaktiokammioon hiukkaserottimessa erotettuja jäähtyneitä hiukkasia.
  8. 7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pasutustuote otetaan talteen palautusputkessa virtaavista 35 ie 89944 hiukkasista.
  9. 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 lämpöä otetaan talteen lämpöpinnoilla reaktiokammiossa.
  10. 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpöä otetaan talteen lämpöpinnoilla palautusputkessa 10 virtaavasta kiintoaineesta.
  11. 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiokammioissa ylläpidetään 2-10 m/s kaasun nopeus. 15
  12. 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiokammiossa poltetaan kiinteää polttoainetta ja alemman ja ylemmän leijukerroksen lämpötila säädetään jäähtyneiden 20 hiukkasten palautuksella rikki- ja typpioksidipäästöjen minimoimisen kannalta sopivaksi.
  13. 12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 25 leijukerrosreaktorin alaosassa poltetaan jätettä tai muuta halogeenipitoista polttoainetta ja poltossa syntyneet savukaasut jäähdytetään nopeasti ylemmässä leijukerrosreak-torissa myrkyllisten yhdisteiden syntymisen välttämiseksi. 30 13. Järjestelmä lämpötilan säätämiseksi lämpöä luovuttavissa prosesseissa, jotka on järjestetty tapahtuvaksi kiertoleiju-reaktorissa, joka käsittää - leijukerrosreaktorin (10) ja siihen järjestetyn, kiin-toainehiukkasista muodostuvan, nopean leijukerroksen, jota 35 leijutetaan lei jukerrosreaktorin pohjan kautta syötettävillä leijutuskaasuilla siten, että huomattava osa kiintoainehiuk-kasista kulkeutuu hiukkassuspensiona ylöspäin virtaavien kaasujen mukana leijukerrosreaktorin alaosasta (26) sen II 17 ' 69944 yläosaan (28) ja poistuu leijukerrosreaktorista sen yläosaan sovitetun poistoaukon kautta, - hiukkaserottimen (12), joka on yhdistetty poistoaukkoon leijukerrosreaktorin yläosassa, hiukkasten erottamiseksi 5 kaasuista ja - palautusputken (14) hiukkasten palauttamiseksi hiuk-kaserottimelta leijukerrosreaktoriin, tunnettu siitä, että - leijukerrosreaktoriin on sovitettu kuristuselin (30) 10 hiukkassuspensiovirtauksen kuristamiseksi kuristuskohdassa hiukkassuspension virratessa leijukerrosreaktorin alaosasta (26) sen yläosaan (28) ja leijukerrosreaktorin jakamiseksi ala- ja yläosaan; - leijukerrosreaktorin yläosaan on yhdistetty ensimmäinen 15 palautusputki (36) kiintoainehiukkasten palauttamiseksi hiukkaserottimelta leijukerrosreaktorin yläosaan; - leijukerrosreaktorin alaosaan on yhdistetty toinen palautusputki (38) hiukkasten palauttamiseksi hiukkaserottimelta leijukerrosreaktorin alaosaan ja että 20. leijukerrosreaktorin yläosaan eli jäähdytyskammioon on sovitettu lämpöpinta (46) lämmön talteenottamiseksi yläosan leijukerroksesta.
  14. 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, 25 että hiukkaserotin (12) on sykloni.
  15. 15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että leijukerrosreaktorin alaosaan eli reaktiokammioon on sovitettu lämpöpinta (44) lämmön talteenottamiseksi leiju- 30 kerroksesta.
  16. 16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että palautusputkeen (14) on sovitettu lämpöpinta (48,50) hiukkasten jäähdyttämiseksi. >39944
FI906347A 1990-12-21 1990-12-21 Foerfarande och anordning foer reglering av temperaturen i en reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd FI89944C (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI906347A FI89944C (fi) 1990-12-21 1990-12-21 Foerfarande och anordning foer reglering av temperaturen i en reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd
CA 2098577 CA2098577A1 (en) 1990-12-21 1991-12-13 Method and apparatus for controlling temperature in a circulating fluidized bed reactor
AU90439/91A AU652204B2 (en) 1990-12-21 1991-12-13 Method and apparatus for controlling temperature in a circulating fluidized bed reactor
PCT/FI1991/000384 WO1992011499A1 (en) 1990-12-21 1991-12-13 Method and apparatus for controlling temperature in a circulating fluidized bed reactor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI906347 1990-12-21
FI906347A FI89944C (fi) 1990-12-21 1990-12-21 Foerfarande och anordning foer reglering av temperaturen i en reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI906347A0 FI906347A0 (fi) 1990-12-21
FI906347A FI906347A (fi) 1992-06-22
FI89944B true FI89944B (fi) 1993-08-31
FI89944C FI89944C (fi) 1993-12-10

Family

ID=8531634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI906347A FI89944C (fi) 1990-12-21 1990-12-21 Foerfarande och anordning foer reglering av temperaturen i en reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU652204B2 (fi)
CA (1) CA2098577A1 (fi)
FI (1) FI89944C (fi)
WO (1) WO1992011499A1 (fi)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2095480C (en) * 1993-05-04 1995-02-14 Paulo Goes Koeberle Multistage turbulent circulating fluidized bed reactor
FI20010676A0 (fi) * 2001-04-02 2001-04-02 Einco Oy CSC-reaktori
FR2937886B1 (fr) * 2008-10-30 2011-05-20 Jean Xavier Morin Dispositif de lit fluidise a fluidisation rapide et a flux sature de solides circulants
CN101579601B (zh) * 2009-06-12 2011-05-18 山西晋丰环保工程设计有限公司 文丘里环传质层吸收塔
PL2642199T3 (pl) * 2012-03-20 2017-11-30 General Electric Technology Gmbh Kocioł z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym
CN109058958A (zh) * 2018-06-13 2018-12-21 陈燕燕 一种锅炉炉体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1041252B (de) * 1953-04-27 1958-10-16 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Betrieb von Wirbelschichtroestoefen unter automatischer Steuerung
DE1083058B (de) * 1959-07-10 1960-06-09 Schmidt Sche Heissdampf Verfahren zum Reinhalten der Heizflaechen von Abhitzekesseln und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
SE388363B (sv) * 1975-01-24 1976-10-04 Stora Kopparbergs Bergslags Ab Sett for genomforande av endoterma reduktionsprocesser i cirkulerande flytbedd och anordning herfor
US4154581A (en) * 1978-01-12 1979-05-15 Battelle Development Corporation Two-zone fluid bed combustion or gasification process
JPS56916A (en) * 1979-06-15 1981-01-08 Hokkaido Togyo Kk Method and apparatus for generating hot blast for incineration of chaff
FR2526182B1 (fr) * 1982-04-28 1985-11-29 Creusot Loire Procede et dispositif de controle de la temperature d'un lit fluidise
DK158531C (da) * 1985-06-13 1990-10-29 Aalborg Vaerft As Fremgangsmaade til kontinuerlig drift af en cirkulerende fluidiseret bed-reaktor samt reaktor til anvendelse ved udoevelse af fremgangsmaaden
FI80066C (fi) * 1986-01-22 1991-07-29 Ahlstroem Oy Foerfarande och anordning foer foergasning av kolhaltigt material.

Also Published As

Publication number Publication date
AU9043991A (en) 1992-07-22
FI89944C (fi) 1993-12-10
FI906347A0 (fi) 1990-12-21
FI906347A (fi) 1992-06-22
CA2098577A1 (en) 1992-06-22
WO1992011499A1 (en) 1992-07-09
AU652204B2 (en) 1994-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920002082B1 (ko) 공정 가스의 처리 방법 및 장치
EP0304931B1 (en) Method and apparatus for gasifying or combusting solid carbonaceous material
US6113863A (en) Combustion exhaust gas treatment system
JPH01500251A (ja) 煙道ガス中のＮＯｘ減少方法
CN109073213B (zh) 用于氧载体协助的氧助燃流化床燃烧的系统及方法
JPH07136494A (ja) 反応器内の高温ガスを冷却する方法および装置
FI89944B (fi) Foerfarande och anordning foer reglering av temperaturen i en reaktor med cirkulerande fluidiserad baedd
RU2139473C1 (ru) Способ обработки твердых остатков, полученных от сжигания серосодержащего топлива, и устройство для его осуществления
US4555387A (en) Flash roasting of molybdenum sulfide concentrates in a slagging reactor
US4551313A (en) Flash sublimation and purification of molybdenum oxide
CA2599564A1 (en) Process and plant for the heat treatment of solids containing titanium
AU2016390040B2 (en) Method and apparatus for treating a leaching residue of a sulfur-containing metal concentrate
RU2060284C1 (ru) Способ получения штейна и/или металла и устройство для его осуществления
FI89074B (fi) Foerfarande och anordning foer foergasning eller foerbraenning av fast kolhaltigt material
US4335663A (en) Thermal processing system
EP1142624B1 (en) Combustion exhaust gas treatment apparatus and method
Masters Full containment spray drying
US4582481A (en) Process of drying sulfide ores in direct contact with hot drying gases
Melton et al. Thermal oxidizers

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: FOSTER WHEELER ENERGIA OY

MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: FOSTER WHEELER ENERGIA OY