JP2854417B2 - Fluidized bed reactor using capped double side wall contactor unit and method of use - Google Patents

Fluidized bed reactor using capped double side wall contactor unit and method of use

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JP2854417B2
JP2854417B2 JP50757890A JP50757890A JP2854417B2 JP 2854417 B2 JP2854417 B2 JP 2854417B2 JP 50757890 A JP50757890 A JP 50757890A JP 50757890 A JP50757890 A JP 50757890A JP 2854417 B2 JP2854417 B2 JP 2854417B2
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fluidized bed
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フレデリック エイ ゼンツ
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 液体との熱交換のために一体的同心壁を有する二重側
壁の接触器ユニットを利用した流動床式ガス−固体接触
反応器モジュールに関する。それは、特に液体を含有
し、ケーシングに位置するキャップ付き二重側壁同心ラ
イザー・ダウンカマー(riser−downcomer)ユニットを
使用する反応器モジュールに関する。その反応器モジュ
ールは、石炭等の流動化された粒子燃料を燃焼させて液
体を加熱し、飽和液体又は水蒸気を発生させるのに有用
である。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fluidized bed gas-solid contact reactor module utilizing a double side wall contactor unit having integral concentric walls for heat exchange with a liquid. It relates in particular to a reactor module containing a liquid and using a capped double side wall concentric riser-downcomer unit located in the casing. The reactor module is useful for burning a fluidized particulate fuel such as coal to heat a liquid and generate a saturated liquid or steam.

流動床の使用は、例えば燃料の流動床からの高温の燃
焼ガスと熱交換して流れる供給水から高圧の水蒸気を発
生させるためのボイラーにおいて、熱交換チューブと共
に使用することにより、熱を発生させるためにガスと固
体を反応させる有力な方法として認識されてきた。流動
床は、石炭等の粒状の炭質燃料を利用して、床を通して
上に空気を流すことにより流動化して燃焼反応を起こ
す。流動床燃焼システムの利点は、高い伝熱速度と、燃
焼効率の増大と、ボイラー寸法の減少である。
The use of a fluidized bed generates heat, for example, by using it with a heat exchange tube in a boiler to generate high pressure steam from a feed water that exchanges heat with hot combustion gases from a fluidized bed of fuel. Therefore, it has been recognized as an effective method for reacting gas and solid. The fluidized bed uses a granular carbonaceous fuel such as coal, and is fluidized by flowing air through the bed to cause a combustion reaction. The advantages of fluidized bed combustion systems are high heat transfer rates, increased combustion efficiency, and reduced boiler size.

ガス−固体接触器の一つの既知の形態は、ゼンツに付
与された米国特許第3,826,738号に開示されており、そ
れは流動式接触媒分解(FFC)装置のために粒状物を循
環するための折れ重なった移動ライン反応器である。し
かし、折れ重なったライザー・ダウンカマー形状は、ス
チーム等の飽和蒸気を発生するための石炭等の粒状燃料
のための流動床燃焼器に明らかに従来使用されてはいな
かった。流動床燃焼器の他の型は、ハイレイに付与され
た米国特許第3,910,235号で、熱交換ジャケットにより
包囲された各内部循環床を使用する流動床燃焼装置が開
示されている。同じく、ジョンソンへの米国特許第4,24
0,377号は、固体を循環することを利用する流動床ボイ
ラーを開示し、ジョンソンへの米国特許第4,539,939号
は、スチームを発生するために石炭を石灰石と共に燃焼
させるための流動床燃焼管状ボイラー装置を開示してい
る。
One known form of gas-solid contactor is disclosed in U.S. Pat. No. 3,826,738 to Zenz, which discloses a fold for circulating particulates for a fluid catalytic cracking (FFC) unit. Overlapping transfer line reactors. However, the folded riser downcomer configuration has clearly not been used previously in fluidized bed combustors for particulate fuels such as coal to generate saturated steam such as steam. Another type of fluidized bed combustor is U.S. Pat. No. 3,910,235 to Hiray, which discloses a fluidized bed combustor using each internal circulating bed surrounded by a heat exchange jacket. Also U.S. Pat.
No. 0,377 discloses a fluidized bed boiler utilizing circulation of solids, and U.S. Pat.No. 4,539,939 to Johnson discloses a fluidized bed combustion tubular boiler apparatus for burning coal with limestone to produce steam. Has been disclosed.

これらの既知の大型流動床燃焼ボイラー装置は、非常
に複雑で、かつ粒状固体流れを制御することが困難で、
又高価である。従来の反応器と燃焼システムの欠点は、
本発明により効果的に克服された。本発明は、二重側壁
熱交換形状を有し、反応器モジュールの中で液体と熱を
熱交換するために流動床の上部に位置された、中央ライ
ザーと同心のダウンカマーユニットを少なくとも一個使
用する優れた流動反応装置および方法を提供する。
These known large fluidized bed combustion boiler units are very complex and difficult to control the granular solids flow,
It is also expensive. Disadvantages of conventional reactors and combustion systems are:
The present invention has been effectively overcome. The present invention uses at least one downcomer unit having a double side wall heat exchange configuration and located at the top of a fluidized bed and concentric with a central riser to exchange heat with liquid in a reactor module. An excellent flow reactor and method are provided.

発明の概要 本発明は、稠密相流動床の上に配置された中央のキャ
ップ付きライザーと同心ダウンカマーユニットにより与
えられる少なくとも1個の循環希釈相固体ループを有す
るガス−固体接触反応器モジュールを提供し、かつそれ
を利用する方法を含む。ライザー・ダウンカマーユニッ
トは、装置を通して流れるガスと粒状固体との発熱反応
又は吸熱反応を利用するための液体を含有するための空
洞を各々提供する同心の内側壁と外側壁とを有する。発
熱反応では、ガスと固体との燃焼反応等の反応は、液体
を加熱する。吸熱反応では、加熱されたガスが、粒状固
体を処理するために使用されるか、又は別法として加熱
された固体が、ガス中の反応を生成するために使用され
る。本発明は、改良された流動床システムで使用される
ガス−固体接触反応器モジュールと、加熱された液体又
は蒸気を発生するために粒状燃料固体を燃焼する方法と
を含み、かつ比較的低い燃焼温度で動き、液体又は気体
に高い伝熱効率を与える。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a gas-solid catalytic reactor module having a central capped riser positioned over a dense phase fluidized bed and at least one circulating dilute phase solid loop provided by a concentric downcomer unit. And how to use it. The riser downcomer unit has concentric inner and outer walls, each providing a cavity for containing a liquid to utilize an exothermic or endothermic reaction between the gas flowing through the apparatus and the particulate solid. In an exothermic reaction, a reaction such as a combustion reaction between a gas and a solid heats a liquid. In an endothermic reaction, a heated gas is used to treat a particulate solid, or alternatively, a heated solid is used to create a reaction in a gas. The present invention includes a gas-solid catalytic reactor module for use in an improved fluidized bed system, a method of burning particulate fuel solids to produce a heated liquid or vapor, and relatively low combustion. Moves at temperature, giving liquids or gases high heat transfer efficiency.

本発明は、稠密相流動床から上向きに同伴された希釈
相粒状固体の循環ループを利用する。循環固体ループ
は、希釈相流動ガス−固体を取り扱うための少なくとも
1個の二重側壁同心ライザー・ダウンカマーユニットに
より与えられ、そのユニットは、中央のキャップ付き内
側ライザー通路と同心の外側ダウンカマー通路を有し
て、ユニットを通して流れる粒状固体とガスの連続的流
動と反応のための連続折れ重なり通路を与える。折れ重
なりの通路において、ガスと粒子が流動床の上のライザ
ー・ダウンカマーユニットのダウンカマー通路部を通し
て流れる間にほぼ完全に反応するように、断面積の寸法
が決められ、流速は、粒子温度と滞留時間と共に制御さ
れる。
The present invention utilizes a circulation loop of dilute phase particulate solids entrained upward from a dense phase fluidized bed. The circulating solids loop is provided by at least one double side wall concentric riser downcomer unit for handling dilute phase flowing gas-solids, the unit comprising an outer downcomer passage concentric with a central capped inner riser passage. To provide a continuous folding path for continuous flow and reaction of particulate solids and gases flowing through the unit. In the fold path, the cross-sectional area is dimensioned so that the gas and particles react almost completely while flowing through the downcomer passage of the riser downcomer unit above the fluidized bed, and the flow rate is determined by the particle temperature And the residence time is controlled.

各ユニットのキャップ付き中央ライザーと同心外側ダ
ウンカマー通路は、各端部が一緒に封止された2個の同
心チューブにより形成されて、2個の内側壁と2個の外
側壁を作り、これにより各壁は、その間に介在する空洞
又区画室を画成して、二重の熱交換パネルを形成し、液
体が満たされている。粒子は、そこに射出された上向き
に流れる2次ガス流れにより、中央ライザー通路を上向
きに連続して同伴される。熱交換は、主として、流動す
るガス−固体、ライザー・ダウンカマーユニットの露出
した壁及び二重の区画室に含有された液体の間の対流と
放射により起こる。ダウンカマー通路出口は、流動床上
部レベル近くの下向きに流れる粒状固体から同伴ガスの
効果的分離ができるように成っており、従って固体はラ
イザー・ダウンカマーユニットを通して循環のため床に
効果的に戻る。流動床に戻る粒状固体の循環は、ダウン
カマー通路出口から外方に半径方向に位置する円筒形ス
カートにより効果的に助けられる。スカートは、その下
部を流動床に浸漬させている。
The capped central riser and the concentric outer downcomer passage of each unit are formed by two concentric tubes sealed at each end together to create two inner and two outer walls, Thus, each wall defines a cavity or compartment interposed therebetween, forming a double heat exchange panel and being filled with liquid. The particles are continuously entrained upwardly through the central riser passage by the upwardly flowing secondary gas stream injected therein. Heat exchange occurs primarily by convection and radiation between the flowing gas-solid, the exposed walls of the riser downcomer unit and the liquid contained in the dual compartment. The downcomer passage outlet provides for effective separation of entrained gas from downward flowing particulate solids near the fluidized bed upper level, so that the solids effectively return to the bed for circulation through the riser downcomer unit . Circulation of the particulate solids back to the fluidized bed is effectively assisted by a cylindrical skirt located radially outward from the downcomer passage outlet. The skirt has its lower part immersed in the fluidized bed.

ガス−固体接触器ユニットと流動床は、ケーシングの
中で包囲されて該モジュールを形成し、モジュールに
は、浅い流動床を上向きに流れる主ガス流れを均一に分
散するために流動床の下に位置するプレナムと流れ分散
格子が組み込まれる。キャップ付きライザー・ダウンカ
マーユニットは、衝突によるガス粒子分離の概念を具現
し、かつダウンカマー通路に比較してライザー通路にお
ける増加した速度を利用している。環状ダウンカマー通
路の断面積は、1.5:1から5:1の範囲の面積比率により中
央ライザー通路の断面積より大きく、それによりガスと
粒子の効果的な完全反応のためダウンカマー通路におい
て減速された速度と増加された粒子滞留時間を与える。
中央ライザー通路の見かけガス速度は、流動床から上向
きに流れる粒子を同伴するに十分である必要があり、通
常4.5〜7.62m/sec(15〜25ft/sec)で、一方大きい面積
の外側ダウンカマー通路の見かけガス速度は、通常1.52
〜4.57m/sec(5〜15ft/sec)に減少される。
The gas-solid contactor unit and the fluidized bed are enclosed in a casing to form the module, which is below the fluidized bed to evenly distribute the main gas flow flowing upward through the shallow fluidized bed. An integrated plenum and flow distribution grid are incorporated. The capped riser downcomer unit embodies the concept of gas particle separation by collision and utilizes the increased velocity in the riser passage compared to the downcomer passage. The cross-sectional area of the annular downcomer passage is greater than the cross-sectional area of the central riser passage by an area ratio ranging from 1.5: 1 to 5: 1, thereby slowing down in the downcomer passage for effective complete reaction of gas and particles. Provide increased velocity and increased particle residence time.
The apparent gas velocity in the central riser passage must be sufficient to entrain particles flowing upwards from the fluidized bed, typically 4.5 to 7.62 m / sec (15 to 25 ft / sec), while the outer downcomer of large area The apparent gas velocity in the passage is typically 1.52
It is reduced to 4.57m / sec (5-15ft / sec).

中央ライザー通路の上向きに向かう見かけガス速度
は、最大粒子が、垂直に上向きに運ばれるために必要
な、最大粒子の終端又は自由落下速度を超える必要があ
る。一方、外側ダウンカマー通路の下向きに流れる見か
けガス速度は、循環している最小寸法粒子の終端又は自
由落下速度の関数に過ぎない。
The apparent upward gas velocity in the central riser passage should exceed the maximum particle end or free fall velocity required for the largest particles to be carried vertically upwards. On the other hand, the apparent gas velocity flowing down the outer downcomer passage is only a function of the terminal or free fall velocity of the circulating smallest sized particles.

流動床の全断面積は、1.5:1から3:1の範囲の面積比率
によりダウンカマー最外側チューブ壁の全断面積より大
きい。各キャップ付きライザー・ダウンカマーユニット
の形状は、所望の性能に依存している。ユニット高さと
直径は、粒状固体に対する所望の接触又は滞留時間と処
理量により決定され、外側直径に対する高さの比率は、
少なくとも約8:1で通常は約20:1を超えない。例えば、
ライザーのライザー高さ又はダウンカマーとダウンカマ
ー通路の全体長さは、平均500ミクロン寸法の石炭粒子
の完全燃焼に基づいている。ダウンカマー通路出口は、
環状ダウンカマー通路の半径方向幅の0.75〜5倍に等し
い垂直距離で、流動床上部レベルの上方に維持される
か、又はダウンカマー出口は同様の垂直距離で、好まし
くは床の中の下方に浸漬されることができる。ライザー
・ダウンカマー通路を流れる、リサイクルする固体の比
率は、流動床への管路27からの新しい固体の供給割合に
対して少なくとも2:1の重量リサイクル比率を超える
が、通常は約10:1比率を超えない。折り重なった形状の
ライザー・ダウンカマー循環ループは、流動床及び反応
器モジュールの高さを減少し、大幅に高速固体に対する
二重側壁露出による熱伝達を著しく改良し、かつ浅い流
動床に戻る間の粒子の速度を低下させて粒子同伴を減少
する。流動床反応器モジュールは、製作、据え付け、清
掃及び保守が容易になるように設計される。大規模反応
システムに対する好適設計は、複数のモジュールからな
り、各モジュールは組立装置において、平行形状に配置
されたキャップ付きライザー・ダウンカマーユニットを
収容する。
The total cross-sectional area of the fluidized bed is greater than the total cross-sectional area of the downcomer outermost tube wall with an area ratio ranging from 1.5: 1 to 3: 1. The shape of each capped riser downcomer unit depends on the desired performance. The unit height and diameter are determined by the desired contact or residence time and throughput with the particulate solid, and the ratio of height to outer diameter is:
At least about 8: 1 and usually not more than about 20: 1. For example,
The riser height of the riser or the total length of the downcomer and downcomer aisle is based on the complete combustion of coal particles averaging 500 microns in size. Downcomer passage exit
A vertical distance equal to 0.75 to 5 times the radial width of the annular downcomer passage is maintained above the fluidized bed upper level, or the downcomer outlet is at a similar vertical distance, preferably below the bed. Can be dipped. The ratio of recycle solids flowing through the riser downcomer passage exceeds the weight recycle ratio of at least 2: 1 for the feed rate of fresh solids from line 27 to the fluidized bed, but is typically about 10: 1. Do not exceed the ratio. The folded down riser downcomer circulation loop reduces the height of the fluidized bed and reactor module, significantly improves heat transfer due to double side wall exposure to high speed solids, and reduces the return to shallow fluidized bed. Reduce particle entrainment by reducing particle velocity. The fluidized bed reactor module is designed to be easy to manufacture, install, clean and maintain. A preferred design for a large-scale reaction system consists of a plurality of modules, each module containing, in the assembly apparatus, a riser downcomer unit with caps arranged in a parallel configuration.

本発明は、更に希釈相キャップ付きライザー・ダウン
カマーユニットの下に設けられた稠密相流動床を有する
反応器モジュールのガス−固体を接触させるための方法
を与える。この発明は、0.001ミクロンから1.27cm(0.5
0インチ)の広い寸法範囲を有する粒状固体とガスを反
応させるのに有用である。本発明は、石油分解触媒の再
生におけるように、触媒粒子から堆積したコークスを燃
焼させるため、そして金属鉱石の焙焼、二酸化チタン鉱
石の塩素化、又はアクリロニトリルの製造、又は炭化水
素のオキシクロリネーションにおけるように、搬送され
た固体又は触媒粒子の存在下で反応を行なわれるガスを
冷却し又は加熱させるため、又は石炭等の粒状固体を燃
焼して飽和水蒸気等の加熱された液体を発生するために
使用できる。接触器ユニットの折れ重なった流れ通路を
横切る温度上昇は、使用するプロセスに応じて5.6℃(1
0゜F)程度に小さいか、又は1000℃(1800゜F)F)程
度に大きい。本発明は、モジュールの中央ライザー通路
と同心外側ダウンカマー通路を有する二重側壁ライザー
・ダウンカマーユニットの下の流動床中の石灰石等の粒
状吸着剤と共に石炭、コークス、及びオイルシェール等
の粒状燃料を燃焼させるのに特に有用である。
The invention further provides a method for contacting gas-solids of a reactor module having a dense phase fluidized bed provided below a riser downcomer unit with a diluted phase cap. The present invention relates to a process for measuring the distance between 0.001 micron and 1.27 cm (0.5
It is useful for reacting gases with particulate solids having a wide dimensional range (0 inches). The present invention relates to the combustion of coke deposited from catalyst particles, as in the regeneration of petroleum cracking catalysts, and the roasting of metal ores, the chlorination of titanium dioxide ores, or the production of acrylonitrile, or the oxychlorination of hydrocarbons. To cool or heat the gas that undergoes the reaction in the presence of the conveyed solids or catalyst particles, or to burn a particulate solid such as coal to produce a heated liquid such as saturated steam. Can be used for Depending on the process used, the temperature rise across the folded flow passage of the contactor unit may be 5.6 ° C (1 ° C).
It is as small as 0 ° F or as large as 1000 ° C (1800 ° F). The present invention relates to a particulate fuel such as coal, coke, and oil shale with a particulate adsorbent such as limestone in a fluidized bed below a double side wall riser downcomer unit having a central riser passage and a concentric outer downcomer passage of the module. It is particularly useful for burning.

本発明は、循環する液体を発熱的に加熱するか、又は
循環する液体によりガス−固体を吸熱的に加熱するため
に、ガスと粒状固体を接触するためのコンパクトで効率
的なガス−固体反応器モジュール又はシステム及び方法
を提供する。本発明は、特に、石炭等の粒状固体を燃焼
させて飽和蒸気を発生させるために液体を例えば加圧さ
れた水を加熱して、飽和水蒸気を発生するために、改良
された方法を提供する。反応器又はシステムのために所
望の高いパーセンテージのターンダウンを得るために、
1個または2個以上のキャップ付きライザー・ダウンカ
マーユニットが使用され、ターンダウンパーセンテージ
は各ライザー・ダウンカマーユニットに対する供給速度
を変えて調節される。
The present invention provides a compact and efficient gas-solid reaction for contacting a gas with a particulate solid to heat the circulating liquid exothermically or to endothermically heat the gas-solid with the circulating liquid. Module or system and method are provided. The present invention provides, inter alia, an improved method for heating a liquid, for example, pressurized water, to generate saturated steam by burning particulate solids such as coal to generate saturated steam. . To obtain the desired high percentage turndown for the reactor or system,
One or more capped riser downcomer units are used, and the turndown percentage is adjusted by varying the feed rate for each riser downcomer unit.

発明の説明 単一のキャップ付き二重側壁循環ガス−固体接触器ユ
ニットを有する流動床ガス−固体反応器モジュールは、
第1図に示される。反応器モジュール9は、浅い稠密相
流動床11と、閉囲ケーシング20中の流動床11の上部の中
央に位置する、中央ライザー通路12と同心外側ダウンカ
マー通路14とを有する中央希釈相キャップ付ライザー・
ダウンカマーユニット10からなる。液体を有する内側区
画室13は、通路12と14との間に設けられ、液体を有する
外側区画室15はダウンカマー通路14を包囲して設けられ
ている。閉囲容器20は円筒状又は直方体形状とすること
ができる。
Description of the Invention A fluidized bed gas-solid reactor module having a single capped double side wall circulating gas-solid contactor unit comprises:
As shown in FIG. The reactor module 9 has a central dilution phase cap having a shallow dense phase fluidized bed 11 and a central riser passage 12 and a concentric outer downcomer passage 14 centrally located at the top of the fluidized bed 11 in an enclosed casing 20. Riser
It consists of a downcomer unit 10. An inner compartment 13 containing liquid is provided between the passages 12 and 14, and an outer compartment 15 containing liquid is provided surrounding the downcomer passage 14. The enclosure 20 can be cylindrical or rectangular parallelepiped.

ダウンカマー通路出口区域14aは、同伴ガスから固体
を効果的に分離し、中央ライザー通路12の口に返るため
に下向きに流れる固体を流動床11に返すように構成され
ていて、ライザー・ダウンカマーユニット10の固体リサ
イクルを促進する。流動床への粒状固体のリサイクルの
確保を助けるために、円筒形バッフル16は、ダウンカマ
ー出口14aと閉囲ケーシング20内側壁の中間の位置でダ
ウンカマー出口14aから外方に半径方向に設けられてい
る。バッフル下部16aは流動床11の中に浸漬している。
ダウンカマー出口14aとバッフル16との間の半径距離又
は間隔は、ダウンカマー通路14の最大半径幅の1〜2倍
にすべきで、これによりダウンカマー通路14のガス速度
より低いバッフル16内のガス速度を与える。所望なら
ば、複数の垂直間隙又はスロット14bは、通路14外壁の
下端の周りに円周方向に離隔して設けられて、ダウンカ
マー通路14内で下向きに流れる固体から半径方向外方に
及び上向きにガスの放散を容易にする。
The downcomer passage outlet area 14a is configured to effectively separate solids from entrained gases and return downward flowing solids to the fluidized bed 11 for return to the mouth of the central riser passage 12 and the riser downcomer. Promote solid recycling of unit 10. To help ensure the recycling of particulate solids to the fluidized bed, a cylindrical baffle 16 is provided radially outward from the downcomer outlet 14a at a location intermediate the downcomer outlet 14a and the inner wall of the enclosed casing 20. ing. The lower baffle 16a is immersed in the fluidized bed 11.
The radial distance or spacing between the downcomer outlet 14a and the baffle 16 should be 1-2 times the maximum radial width of the downcomer passage 14 so that the gas flow in the baffle 16 is lower than the gas velocity of the downcomer passage 14. Give gas velocity. If desired, a plurality of vertical gaps or slots 14b may be provided circumferentially spaced around the lower end of the outer wall of the passage 14 to radially outward and upward from solids flowing downward in the downcomer passage 14. Facilitates gas dissipation.

第2図は、流動床11の上部レベル11aに対するダウン
カマー通路出口区域14aの2個の別の形状を示してい
る。第2図(a)で、流動床上部レベル11aは、ダウン
カバー出口14aの下端の上方に位置している。外壁15aの
下部を垂直面に0〜45゜の角度Aで外方に広げて、これ
により下向きへの速度を減少して粒状固体から下向きに
流れるガスの分離を容易にすることができる。所望なら
ば、全外側壁15aを外方にテーパを付けて第2図(b)
に示すように、円筒形バッフル16と組み合わせて使用す
ることもできる。
FIG. 2 shows two alternative shapes of the downcomer passage outlet area 14a to the upper level 11a of the fluidized bed 11. In FIG. 2 (a), the fluidized bed upper level 11a is located above the lower end of the down cover outlet 14a. The lower portion of the outer wall 15a can be extended outwardly at a vertical plane at an angle A of 0-45 °, thereby reducing the downward velocity and facilitating the separation of the downward flowing gas from the particulate solid. If desired, the entire outer wall 15a can be tapered outwardly, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the baffle 16 can be used in combination with a cylindrical baffle 16.

ライザー・ダウンカマーユニット10には、2個の同心
円筒形管状壁により各々形成された二重の同心区画室13
と15が設けてある。従って、通路12と14は、液体による
熱吸収又は加熱のために側面全部にわたり完全に液体で
覆われている。液体への制限された熱除去又は液体への
制限された導入は浅い流動床11を介してなされる。内側
区画室13は、2個の内壁の間に設けられ、外側区画室15
は、2個の外壁の間に設けられ、両区画室13と15は、加
熱液体又は冷却液体の源17に接続されている。ライザー
及びダウンカマー通路での発熱反応から区画室13と15で
発生した飽和液体は、上部出口管路18で放出される。閉
囲ケーシング20内のライザー・ダウンカマーユニット10
の構造的支持は、ユニット10の下端近傍に設けられ、か
つユニットとケーシング20の壁との間に伸びる3個の横
方向安定支柱19と組み合わされて、中央管路18により与
えられる。
The riser / downcomer unit 10 has double concentric compartments 13 each formed by two concentric cylindrical tubular walls.
And 15 are provided. Thus, passages 12 and 14 are completely covered with liquid on all sides for heat absorption or heating by the liquid. Limited heat removal into the liquid or limited introduction into the liquid is made through a shallow fluidized bed 11. The inner compartment 13 is provided between the two inner walls, and the outer compartment 15
Is provided between the two outer walls, and both compartments 13 and 15 are connected to a source 17 of heating or cooling liquid. The saturated liquid generated in the compartments 13 and 15 from the exothermic reaction in the riser and the downcomer passage is discharged in the upper outlet line 18. Riser downcomer unit 10 in enclosed casing 20
Structural support is provided by a central conduit 18 in combination with three lateral stabilizing struts 19 provided near the lower end of the unit 10 and extending between the unit and the wall of the casing 20.

各モジュール9には、床11を流動させるためにプレナ
ム22と流れ分散具23に入る1次反応供給ガス又は空気21
の源が設けてあり、またループを通して固体の連続的循
環を起こすためにライザー12に上向きに流れる。24で供
給される2次反応ガス又は空気の供給がなされる。かか
る二重のガス導入は、供給ガスがアクリロニトリルを形
成する反応及びピリジン化学工業、ニコチン酸の製造に
おける同様のプロセスにおいて、爆発性又は制御できな
い副反応により、空気、アンモニア又はエチレン等の事
前混合できない反応にとり有用である。床ドレーン26
は、流動床11から使用済触媒の除去又は高温灰及び石灰
石の除去を行う。主サイクロン分離器28は、出口ガスか
らのガス−固体分離を行う。ガスは、出口30でサイクロ
ンから放出され、粒状固体は更に燃焼させるために管路
27を介して流動床11にリサイクルされる。
Each module 9 has a primary reaction feed gas or air 21 entering a plenum 22 and a flow distributor 23 for fluidizing the bed 11.
And flows upwardly into riser 12 to cause continuous circulation of solids through the loop. The secondary reaction gas or air supplied at 24 is supplied. Such dual gas introduction does not allow premixing of air, ammonia or ethylene, etc., due to explosive or uncontrollable side reactions in reactions where the feed gas forms acrylonitrile and similar processes in pyridine chemical industry, the production of nicotinic acid. Useful for reactions. Floor drain 26
Performs removal of spent catalyst or high-temperature ash and limestone from the fluidized bed 11. The main cyclone separator 28 performs gas-solid separation from the outlet gas. Gas is released from the cyclone at outlet 30 and particulate solids are passed through a line for further combustion.
It is recycled to the fluidized bed 11 via 27.

燃料燃焼ユニットとしての反応器の運転中、粉砕石炭
等の粒状燃料と石灰石等の吸着剤はサイクロンディップ
レグ27を介して供給され、入口31で各モジュール9に供
給される。これらの燃料及び吸着材料は、主サイクロン
ガス分離器出口30に隣接した別の供給位置32で供給され
るのが好ましい。温度の低い固体供給材料を流動床から
の高温の538℃+(1000゜F)の煙道ガスに接触させる配
置は、固体がサイクロンディップレグ管状27を介して反
応器の浅い流動床に入る前に、供給固体を急速に482℃
+(900゜F)に加熱する。反応器プレナム22に入る1次
空気は、多孔の流れ分散格子23により流動床11に上向き
に入り均一に分散される。格子23は、ほぼ平板又は円錐
形で、第3図に示すようにほぼ水平に配向された複数の
孔33aを有する逆アングル金属板33の多数からなる。流
動床への1次ガスの側方向からの導入は、粒子の高い上
向き速度と区画室13の下部のエロージョンを防止する。
ライザー通路12の底部に導入された2次空気は、ライザ
ー12内で流動床粒状固体を上向きに連続して流すため
に、及びライザーとダウンカマー連続通路で起こる燃料
等の固体の反応又は燃焼のために必要な酸素等のガスを
提供するために使用される。
During operation of the reactor as a fuel combustion unit, particulate fuel such as pulverized coal and adsorbent such as limestone are supplied via cyclone diplegs 27 and are supplied to each module 9 at inlet 31. These fuels and adsorbent materials are preferably supplied at another supply location 32 adjacent to the main cyclone gas separator outlet 30. The arrangement in which the cooler solid feed is contacted with the hot 538 ° C. + (1000 ° F.) flue gas from the fluidized bed before the solids enter the shallow fluidized bed of the reactor via the cyclone dipleg tube 27 At 482 ° C
Heat to + (900 ° F). Primary air entering the reactor plenum 22 enters the fluidized bed 11 upwardly by the porous flow distribution grid 23 and is uniformly dispersed. The grid 23 is substantially flat or conical and comprises a number of inverted angle metal plates 33 having a plurality of holes 33a oriented substantially horizontally as shown in FIG. Lateral introduction of the primary gas into the fluidized bed prevents high upward velocity of the particles and erosion of the lower part of the compartment 13.
The secondary air introduced into the bottom of the riser passage 12 is used to continuously flow fluidized bed particulate solids upward in the riser 12 and to react or combust fuel or other solids that occur in the riser and downcomer continuous passages. Used to provide the necessary gas such as oxygen.

主サイクロンディップレグ27を介する流動床への石炭
と石灰石供給のための単一入口は、流動床固体に新しい
固体を円周方向に供給するように配向されている。更
に、反応器床ドレーン28は、サイクロンディップレグ27
入口から出来るだけ離れて位置し、これにより流動床11
からの新しい粒状石炭と石灰石のバイパス損失を最小に
する。床を流動化させるのに必要であるような、床11を
上向きに流れる見かけのガス速度の割合は、床を構成す
る粒子の寸法と密度に依存し、通常0.91〜6.1m/sec(3
〜20ft/sec)である。導管24からライザー通路12に向か
って上向きに流れる2次空気の見かけガス速度は、稠密
相流動床からそこに希釈相粒状固体を同伴するに十分で
あるべきであって、通常4.57〜9.14m/sec(15〜30ft/se
c)であるべきである。石炭燃焼のため、流動床温度
は、通常649〜871℃(1200〜1600゜F)で、ライザー・
ダウンカマー通路での石炭粒体の燃焼よる温度上昇は、
燃焼の発熱熱が連続して取り出されるので、2.8〜55.6
℃(5〜10゜F)である。ダウンカマー出口14aで、下向
きに流れるガスは方向を変え、石炭の主分離器28へのガ
ス出口25に向かい上向きに上昇する。一方、残留する未
燃焼粒子は、運動と床衝突により流動床11に下向きに戻
されて、更に燃焼し、ライザー12にリサイクルされる。
1次及び2次空気は、好適には25℃での反応器高温煙道
ガス等のより高温の放出流れにより事前加熱される。
A single inlet for coal and limestone feed to the fluidized bed via the main cyclone dipleg 27 is oriented to circumferentially supply fluid bed solids with new solids. Further, the reactor floor drain 28 is provided with a cyclone dipleg 27
Located as far from the inlet as possible,
To minimize the bypass loss of new granular coal and limestone from coal. The proportion of the apparent gas velocity flowing upward through the bed 11, as required to fluidize the bed, depends on the size and density of the particles making up the bed and is usually between 0.91 and 6.1 m / sec (3
~ 20 ft / sec). The apparent gas velocity of the secondary air flowing upward from conduit 24 toward riser passage 12 should be sufficient to entrain dilute phase particulate solids therefrom from the dense phase fluidized bed, typically between 4.57 and 9.14 m / sec (15-30ft / se
c) Should be. Due to coal combustion, fluidized bed temperature is usually 649-871 ° C (1200-1600 ° F)
The temperature rise due to the burning of coal granules in the downcomer passage is
2.8 to 55.6
° C (5-10 ° F). At the downcomer outlet 14a, the downward flowing gas changes direction and rises upward toward the gas outlet 25 to the main coal separator 28. On the other hand, the remaining unburned particles are returned downward to the fluidized bed 11 by the movement and the bed collision, further burn, and recycled to the riser 12.
The primary and secondary air are preheated with a hotter discharge stream, such as a reactor hot flue gas, preferably at 25 ° C.

各反応モジュール9は、所望の処理量、例えば石炭を
燃焼して飽和水蒸気の約4536kg/hr(10,000lb/hr)を発
生する燃焼システムのために首尾よく寸法化される。各
モジュールは、好適には四角形状で、個々に工場で製作
されるようになっており、特別な据え付けのため他の隣
接するモジュールと一緒に組み合わせることができる。
第4図に示すように、より大きい処理量のシステムに関
し必要に応じて複数のモジュール9を使用することがで
きる。各モジュール9はプレナム分離壁34により隣接の
モジュールから分離することができ、各隣接するモジュ
ール中のライザー・ダウンカマーユニット間の間隔は、
該ユニットの外側直径の1.5〜2.5倍とすべきである。
Each reaction module 9 is successfully sized for a combustion system that burns the desired throughput, for example, coal, to produce about 10,000 lb / hr of saturated steam. Each module is preferably square shaped and is individually factory-fabricated and can be combined with other adjacent modules for special installation.
As shown in FIG. 4, multiple modules 9 can be used as needed for larger throughput systems. Each module 9 can be separated from adjacent modules by a plenum separation wall 34, and the spacing between riser downcomer units in each adjacent module is
It should be 1.5 to 2.5 times the outside diameter of the unit.

実施例 典型的な流動床燃焼反応器モジュールは、ケーシング
中のライザー・ダウンカマーユニットの下方に位置する
稠密相流動床を備える。粉砕された石炭と石灰石粒状固
体は、それらがサイクロンディップレグ管路を介して浅
い流動床に入る前に、供給材料を事前加熱するために1
次ガス−固体サイクロン分離ユニット中の管路を通って
流動床に導入される。ライザーとダウンカマー通路は、
4個の同心チューブにより形成され、それは水を加熱し
て飽和蒸気を発生させるために、ボイラー供給水で満た
された内側空洞と外側空洞が設けられる。1次空気は、
多孔格子によりプレナムから均一に上向きに流動床に分
散される。2次空気は十分な速度で中央ライザー通路に
向けて上向きに噴射されて、制御された粒子速度と滞留
時間とを与え、流動床への固体のリサイクルを介して、
石炭のほぼ完全な燃焼を提供する。
EXAMPLES A typical fluidized bed combustion reactor module comprises a dense phase fluidized bed located below a riser downcomer unit in a casing. The pulverized coal and limestone granular solids are separated into one to preheat the feedstock before they enter the shallow fluidized bed via the cyclone dipleg line.
The gas is then introduced into the fluidized bed through a line in the gas-solid cyclone separation unit. The riser and downcomer aisle
Formed by four concentric tubes, which are provided with inner and outer cavities filled with boiler feed water to heat the water and generate saturated steam. Primary air is
The porous grid uniformly distributes upward from the plenum into the fluidized bed. The secondary air is injected upwards at a sufficient velocity into the central riser passage to provide a controlled particle velocity and residence time, and through the recycle of solids to the fluidized bed,
Provides almost complete combustion of coal.

石灰石と共に石炭の燃焼を行うためのキャップ付きラ
イザー・ダウンカマーユニットの下の流動床を有する典
型的な反応器モジュールの重要な特性は、以下のように
表1に示されている。
Important properties of a typical reactor module having a fluidized bed below a capped riser downcomer unit for burning coal with limestone are shown in Table 1 below.

表 1 流動床深さ、m(ft) 1.22(4) 流動床の見かけガス速度、m/sec(ft/sec) 3.05(10) ライザー通路高さ、m(ft) 6.1 (20) ダウンカマー通路高さ、m(ft) 5.5 (18) ライザー通路に対するダウンカマー通路の断面積比率 2:1 ライザーでの見かけガス速度、m/sec(ft/sec) 6.1〜9.14(20〜30) ダウンカマーでの見かけガス速度、m/sec(ft/sec)
3.05〜4.57(10〜15) 流動床上部レベルの上方又は下方の、m(ft) +0.46〜−0.46 ダウンカマー出口の高さ (+1.5〜−1.5) 流動床石炭及び石灰石粒子寸法、ミクロン 200〜700 燃料燃焼から得られる煙道ガスは、固体の除去のため
にサイクロン分離器を通って流れ、除去された固体は流
動床にリサイクルされ、一方灰と石灰石は、床下部から
取り出される。
Table 1 Fluidized bed depth, m (ft) 1.22 (4) Apparent gas velocity of fluidized bed, m / sec (ft / sec) 3.05 (10) Riser passage height, m (ft) 6.1 (20) Downcomer passage Height, m (ft) 5.5 (18) Cross sectional area ratio of downcomer passage to riser passage 2: 1 Apparent gas velocity at riser, m / sec (ft / sec) 6.1 to 9.14 (20 to 30) Downcomer Apparent gas velocity, m / sec (ft / sec)
3.05 to 4.57 (10 to 15) m (ft) above or below the fluidized bed upper level +0.46 to -0.46 Height of downcomer outlet (+1.5 to -1.5) Fluidized bed coal and limestone particle size, Flue gas from micron 200-700 fuel combustion flows through a cyclone separator for solids removal, and the removed solids are recycled to a fluidized bed, while ash and limestone are removed from the bottom of the bed .

図面の簡単な説明 以下、次の添付図面を参照して実施例に基づき本発明
をより詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments with reference to the accompanying drawings.

第1図は、ケーシング内の流動床上部に設けられた同
心ダウンカマー通路により包囲されたキャップ付き中央
ライザー通路を有するガス−固体接触反応器モジュール
を示す。
FIG. 1 shows a gas-solid catalytic reactor module having a capped central riser passage surrounded by a concentric downcomer passage provided above a fluidized bed in a casing.

第2a及び2b図は、流動床に対して反応器モジュールダ
ウンカマー通路の下部に関する2個の別の形状の図解図
である。
2a and 2b are schematic illustrations of two alternative shapes for the lower part of the reactor module downcomer passage with respect to the fluidized bed.

第3図は、反応器モジュールの流動床に上向きに流れ
るガスの流れ分配のための格子装置の部分的斜視図であ
る。
FIG. 3 is a partial perspective view of a grate device for flow distribution of gas flowing upwardly into a fluidized bed of a reactor module.

第4図は、本発明に係るガス−固体接触器ユニットを
各々が有する複数の隣接する反応器モジュールの平面図
である。
FIG. 4 is a plan view of a plurality of adjacent reactor modules each having a gas-solid contactor unit according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F22B 1/02 F23C 11/02 313──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F22B 1/02 F23C 11/02 313

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a)下方部に粒状固体物質の稠密相流動
床(11)を有するケーシングと;(b)前記ケーシング
の流動床(11)に新鮮な粒状固体物質を供給する手段
(27)と;(c)同心外側ダウンカマー通路(14)に接
続された中央ライザー通路(12)を有するライザー・ダ
ウンカマーユニット(10)とを備え、前記ユニットは、
前記ケーシングの中でほぼ垂直に延在し、前記ダウンカ
マー通路出口は、流動床(11)の上部レベル近傍に位置
し、下向きに流れる粒状固体をダウンカマー通路(14)
から流動床(11)に戻すように変向させるように構成さ
れており、前記ライザー・ダウンカマーユニット(10)
は、二重同心区画室を有し、この各々は、2個の同心円
筒状チューブの端部が一緒に封止された当該チューブに
より形成されて、液体を含有するための熱交換パネル手
段を形成し;(d)流動床(11)に1次ガスを上向きに
導入するための分散手段(23)と、2次ガスを中央ライ
ザー通路(12)に上向きに導入するための手段(24)
と;(e)ケーシング(20)の上端部に連結されて、ガ
スと同伴固体を外側に流すサイクロン分離器(28)とを
備え、これにより粒状固体は流動床に供給され更にパネ
ル壁とその中の液体と熱交換してライザー・ダウンカマ
ーユニット(10)通路を流れて希釈相に循環されること
ができ、かつガス−固体サイクロン分離器(28)で収集
された粒状固体は流動床(11)にリサイクルされて戻る
ことができることを特徴とする流動床ガス−固体反応器
モジュール。
1. A casing having a dense-phase fluidized bed of granular solid material (11) in the lower part; and (b) means for supplying fresh granular solid matter to the fluidized bed (11) of said casing. (C) a riser downcomer unit (10) having a central riser passage (12) connected to the concentric outer downcomer passage (14), said unit comprising:
Extending substantially vertically within the casing, the downcomer passage outlet is located near an upper level of the fluidized bed (11) and directs downward flowing particulate solids into the downcomer passage (14).
The riser downcomer unit (10), which is adapted to be diverted back to the fluidized bed (11).
Has a double concentric compartment, each of which is formed by two concentric cylindrical tubes whose ends are sealed together to provide heat exchange panel means for containing a liquid. Forming; (d) dispersing means (23) for introducing the primary gas upward into the fluidized bed (11) and means (24) for introducing the secondary gas upward into the central riser passage (12).
And (e) a cyclone separator (28) connected to the upper end of the casing (20) for flowing gas and entrained solids outward, whereby the particulate solids are supplied to the fluidized bed and further to the panel wall and its The particulate solid which can exchange heat with the liquid in it and flow through the riser downcomer unit (10) passage to the dilution phase and is collected by the gas-solid cyclone separator (28) A fluidized bed gas-solid reactor module characterized in that it can be recycled back to 11).
【請求項2】円筒形バッフル(16)が前記ダウンカマー
通路出口から外方に離隔して設けられて、下方に流れる
粒状固体を流動床(11)に戻すことを特徴とする請求項
1に記載のガス−固体反応器モジュール。
2. The method according to claim 1, wherein a cylindrical baffle (16) is provided outwardly from the downcomer passage outlet to return downward flowing particulate solids to the fluidized bed (11). A gas-solid reactor module as described.
【請求項3】前記分散手段(23)は、ほぼ水平に配向さ
れて1次ガスを前記流動床(11)に供給する複数の開口
(33a)を有する多数の流れ管路(33)を保有すること
を特徴とする請求項1に記載のガス−固体反応器モジュ
ール。
3. The dispersing means (23) has a number of flow lines (33) oriented substantially horizontally and having a plurality of openings (33a) for supplying primary gas to the fluidized bed (11). The gas-solid reactor module according to claim 1, wherein:
【請求項4】前記熱交換パネル手段の下方部に液体を導
入する手段(17)と、パネルの上端に設けられた、加熱
又は冷却された液体をパネル手段から取り出すための手
段(18)とを有することを特徴とする請求項1に記載の
ガス−固体反応器モジュール。
4. Means for introducing a liquid below the heat exchange panel means (17), and means (18) provided at the upper end of the panel for removing heated or cooled liquid from the panel means. The gas-solid reactor module according to claim 1, comprising:
【請求項5】外側ダウンカマー通路(14)の断面積は、
1.5:1から3:1の範囲の比率で中央ライザー通路(12)の
断面積より大きいことを特徴とする請求項1に記載のガ
ス−固体反応器モジュール。
5. The cross-sectional area of the outer downcomer passage (14) is:
2. The gas-solid reactor module according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the central riser passage (12) is greater than the cross-sectional area of the central riser passage (12) by a ratio in the range of 1.5: 1 to 3: 1.
【請求項6】ライザー・ダウンカマーユニット(10)の
外径に対する高さの比率は、8:1と20:1との間であるこ
とを特徴とする請求項1に記載のガス−固体反応器モジ
ュール。
6. The gas-solid reaction according to claim 1, wherein the ratio of the height to the outer diameter of the riser downcomer unit (10) is between 8: 1 and 20: 1. Vessel module.
【請求項7】ダウンカマー通路出口端は、流動床上部レ
ベル(11a)の下に、ダウンカマー通路(14)の半径幅
の0.75〜5倍に等しい距離で維持されていることを特徴
とする請求項1に記載のガス−固体反応器モジュール。
7. The downcomer passage outlet end is maintained below the fluidized bed upper level (11a) at a distance equal to 0.75 to 5 times the radial width of the downcomer passage (14). The gas-solid reactor module according to claim 1.
【請求項8】粒状固体供給手段(32)は、前記サイクロ
ン分離器(28)を外方に流るガスと熱交換するように配
置されていて、供給粒子はサイクロン分離器から流動床
(11)にリサイクルされて戻る固体粒子と混合され得る
ことを特徴とする請求項1に記載のガス−固体反応器モ
ジュール。
8. A particulate solid supply means (32) is arranged to exchange heat with the gas flowing outward in said cyclone separator (28), and feed particles are supplied from the cyclone separator to the fluidized bed (11). 2. The gas-solid reactor module according to claim 1, wherein the gas-solid reactor module can be mixed with solid particles which are recycled back to).
【請求項9】ライザー・ダウンカマーユニット(10)を
各モジュールが保有し、多数の隣接する当該モジュール
(9)が組み合わされて、大規模な処理能力の反応器シ
ステムを構成することを特徴とする請求項1に記載のガ
ス−固体反応器モジュール。
9. A riser downcomer unit (10) is held by each module, and a number of adjacent modules (9) are combined to constitute a large-scale reactor system. The gas-solid reactor module according to claim 1.
【請求項10】隣接する前記ライザーダウンカマーユニ
ット(10)間の間隔は、ユニット外径の1.5〜2.5倍であ
ることを特徴とする請求項9に記載のガス−固体反応器
モジュール。
10. The gas-solid reactor module according to claim 9, wherein the interval between adjacent riser downcomer units (10) is 1.5 to 2.5 times the outer diameter of the unit.
【請求項11】(a)粒状反応性又は触媒固体を、中央
ライザー通路(12)と同心の外側ダウンカマー通路(1
4)と連結されている中央ライザー通路(12)流れを有
する少なくとも1個のライザーダウンカマー接触器ユニ
ットの下で、ケーシング(20)の下方部に位置する稠密
相流動床(11)に供給し、(b)1次ガス流を流動床に
上向きに供給して床を流動化し、2次ガスを中央ライザ
ー通路(12)に上向きに供給して流動床(11)から粒子
をライザー通路に同伴させ;(c)前記ライザー・ダウ
ンカマーユニット(10)に保有されて、中央ライザー通
路(12)と同心のダウンカマー通路(14)と接触してい
る二重熱交換パネルの下方部に蒸発性液体を供給し;
(d)希釈相中の粒状固体の一部を、供給ガスを固体と
ほぼ完全に反応させるために選定した温度および流量
で、連続的に前記流動床(11)から前記ライザーダウン
カマー接触器ユニット中央ライザー通路(12)を介して
上向きに通し、次いで前記同心外側通路(14)を介して
下向きに流動床に通し;(e)前記熱交換パネル中の液
体を加熱して飽和液体を発生させ、かつ飽和液体をパネ
ルの上部から取出すことを特徴とする流動床反応器シス
テムでガスと粒状固体を反応させる方法。
11. A method comprising the steps of: (a) disposing a particulate reactive or catalytic solid in an outer downcomer passage (1) concentric with a central riser passage (12);
A dense phase fluidized bed (11) located below the casing (20) under at least one riser downcomer contactor unit having a central riser passage (12) flow connected to 4). (B) supplying the primary gas stream upwards to the fluidized bed to fluidize the bed, and supplying the secondary gas upwards to the central riser passage (12) to entrain particles from the fluidized bed (11) into the riser passage. (C) the evaporative lower portion of the double heat exchange panel carried by the riser downcomer unit (10) and in contact with the downcomer passage (14) concentric with the central riser passage (12). Supply liquid;
(D) continuously converting a portion of the particulate solids in the dilution phase from the fluidized bed (11) to the riser downcomer contactor unit at a temperature and flow rate selected to substantially completely react the feed gas with the solids. Passing upward through the central riser passage (12) and then downward through the fluidized bed through the concentric outer passage (14); (e) heating the liquid in the heat exchange panel to generate a saturated liquid. Removing a saturated liquid from the top of the panel and reacting the gas with the particulate solid in a fluidized bed reactor system.
【請求項12】中央ライザー通路(12)の見かけ上向き
ガス速度が4.57〜9.14m/sec(15〜30ft/sec)、及びダ
ウンカマー通路(14)の見かけガス速度が1.52〜4.57m/
sec(5〜15ft/sec)であることを特徴とする請求項11
に記載のガス−固体反応方法。
12. The apparent upward gas velocity of the central riser passage (12) is 4.57 to 9.14 m / sec (15 to 30 ft / sec), and the apparent gas velocity of the downcomer passage (14) is 1.52 to 4.57 m / sec.
12. The method according to claim 11, wherein the speed is sec (5 to 15 ft / sec).
The gas-solid reaction method described in 1.
【請求項13】ライザー・ダウンカマーユニットのライ
ザー及びダウンカマー通路(12,14)を介して循環する
固体のリサイクル比率は、流動床への新しい固体の供給
割合に対して少なくとも2:1の重量比率で超えることを
特徴とする請求項11に記載のガス−固体反応方法。
13. The recycle ratio of solids circulating through the riser and downcomer passages (12, 14) of the riser downcomer unit is at least 2: 1 by weight relative to the feed rate of fresh solids to the fluidized bed. 12. The gas-solid reaction method according to claim 11, wherein the ratio exceeds the ratio.
【請求項14】ダウンカマー通路(14)を出る固体は流
動床(11)にほぼ戻り、かつダウンカマー通路を出るガ
スはサイクロンガス−固体分離器(28)を通過し、ここ
から粒状固体は流動床に戻ることを特徴とする請求項11
に記載のガス−固体反応方法。
14. The solids exiting the downcomer passage (14) substantially return to the fluidized bed (11) and the gas exiting the downcomer passage passes to a cyclone gas-solid separator (28) from which particulate solids are removed. 12. Return to the fluidized bed
The gas-solid reaction method described in 1.
【請求項15】粒状固体は燃料固体、硫黄除去用吸着剤
であり、1次ガスは空気であり、蒸発性液体は水である
ことを特徴とする請求項11又は12に記載のガス−固体反
応方法。
15. The gas-solid according to claim 11, wherein the particulate solid is a fuel solid and an adsorbent for removing sulfur, the primary gas is air, and the evaporable liquid is water. Reaction method.
【請求項16】燃料固体は石炭であり、吸着剤は石灰石
であり、前記流動床(11)の下部から未燃焼石炭灰分と
石灰石とをを取り出す工程を有することを特徴とする請
求項15に記載のガス−固体反応方法。
16. The fuel solid according to claim 15, wherein the fuel solid is coal, the adsorbent is limestone, and a step of removing unburned coal ash and limestone from the lower part of the fluidized bed (11). The gas-solid reaction method as described.
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