JP3157479B2 - 流動層連絡管 - Google Patents
流動層連絡管Info
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Description
体を処理する流動層炉の連絡管に関する。
板を持つ容器に粉粒体を投入し、気体を多孔板を通して
流入させ、この気体の流速を増して、気体の速度に対応
した粉粒体に作用する上向きの力と粉粒体の重力を釣り
合った状態にさせると、粉粒体はいわゆる流動状態を呈
する。この流動層内では粉粒体は上昇する気流によって
活発な運動を行っており、層全体の温度をほとんど一定
に保つことができると共に、その制御も容易であること
から、流動層炉は様々な工業分野において広く利用され
ている。例えば、近年、製鉄、製鋼用原料として注目さ
れているアイアンカーバイドを製造するために流動層に
よる製造プロセスが使用されており、鉄鉱石を粉体にし
て流動層炉に充填し、還元ガス(水素ガス)と炭化ガス
(例えばメタンガスなど)の混合ガスと所定温度で反応
させることで、鉄鉱石内の鉄酸化物を還元および炭化さ
せてアイアンカーバイドが製造されている。
03号公報には、図9に示すように、「原料投入口21
と排出口22を有する流動層炉23の内部を流動化板2
4で上下に仕切り、流動化板24の下方にガス吹込室2
5を設け、流動化板24の上方の流動化室26を仕切板
27によって複数に分割し(26a〜26e)、仕切板
27と流動化板24の間には間隙(連絡孔)を設け、こ
の連絡孔を経て流動層炉23に投入された原料が投入口
21から排出口22に向かって流動状態で流れることを
特徴とする流動層粉体処理装置」が記載されている。
から分割室への移動は仕切板27下部の連絡孔により行
う方式であるため、隣接する分割室の圧力バランスによ
ってはバックミキシング(下流側の分割室から上流側の
分割室への逆戻り現象)が生じることがあり、流動層を
分割することによる効果が減殺されてしまう。そこで、
バックミキシングを生じにくくするために連絡孔を小さ
くすると、分割室間の流動層高差が大きくなり過ぎて次
のような欠点を生じる。すなわち、分割室間の通過ガス
流量のアンバランスを生じるので、反応効率が悪くな
り、炉の生産性が低下することがある。また、供給する
ガスの圧力は最も大きい流動層高に対応しなければなら
ならいので、ガスの圧力を上げるためにコンプレッサー
の消費電力が増加する。また、図9に示す方法では、連
絡孔を流れる原料の流量を制御することができない。
室の間の移動のみにしか適用できない。
原料粉が付着するなどの不都合が生じた場合に適切な対
応措置をとることができない。
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、バッ
クミキシングを生じさせずに、分割室間の流動層高差が
適正な大きさであって、分割室間を移動する原料の流量
制御が容易である流動層連絡管を提供することにある。
また、離れた(隣接していない)分割室間の移動が可能
である流動層連絡管を提供することにある。さらに、分
割室間を移動する原料によって閉塞されにくい構造の流
動層連絡管を提供することにある。
に本発明は、流動層炉を仕切板にて複数の分割室に分割
し、流量制御弁を有する連絡管によって分割室間を接続
することにより、バックミキシングを生じさせずに、分
割室間の流動層高差を適正な大きさとし、分割室間を移
動する原料の流量制御を容易に行うことができる。
面から吹き込まれた原料を下部から吹き込んだ反応ガス
により浮遊流動させつつ反応を行って炉側面から成品を
排出する流動層炉を縦方向に設けた仕切板によって複数
の分割室に分割し、流量制御弁を有する連絡管によって
少なくとも2個の隣接する分割室間を接続した流動層連
絡管にある。
接続することもできる。さらに、管内の滞留物排除のた
めの掃除口を連絡管に設けることもできる。
いて、流動層炉の側面から吹き込まれた原料は下部から
吹き込んだ反応ガスにより浮遊流動しつつ所定の処理が
施された後、バックミキシングを生じることなく、連絡
管を経て隣接する分割室に移送される。そして、連絡管
として適正な口径のものを選択することにより分割室間
の流動層高差を小さく保ち、また、流量制御弁を適宜調
整することにより連絡管内を移送される原料の流量を調
節することができる。このようにして、流動層炉に吹き
込まれた原料は順次分割室を経由して一定の純度の成品
となって排出口から排出される。
接続すれば、反応率の異なる原料を同じ分割室内で処理
することができるので、後記するように、対象とする原
料の種類によっては反応を促進することができる。
この掃除口から連絡管内の大塊原料や付着物等の滞留物
を掻き出すことにより、連絡管が閉塞されるという不都
合が生じることはない。
説明する。図1は、本発明の流動層炉1の平面図、図2
はその左側面図である。図1、図2において、流動層炉
1は、側面に原料の供給口2と成品の排出口3を有して
いる。流動層炉1は多数の開口4を有する分散板5によ
って底部の風箱6とその上方の流動層7に分離されてい
る。8は反応ガス吹込口である。流動層7は仕切板9に
よって4個の分割室10a、10b、10c、10dに
分割されている。隣接する分割室間は連絡管11によっ
て接続されており(図3参照)、連絡管11内を移送さ
れる原料の流量は、流動層レベル検出計12で検出した
流動層7のレベルに対応して流量制御弁13の開度を調
整することにより調節することができる。
絡管を用いて、例えば、鉄酸化物を原料として、アイア
ンカーバイドを製造する場合について説明する。
料(細粒状の酸化鉄)は、風箱6から分散板5を介して
吐出される高温(約650℃)・高圧(約5気圧)の水
素およびメタンを主とする還元および炭化ガスにより還
元および炭化されつつ、最初の分割室10aから連絡管
11を経て分割室10bに移送される。この際に、流動
層レベル検出計12で検出した流動層7のレベルに対応
して流量制御弁13の開度を適宜調整することにより連
絡管内を移送される細粒状酸化鉄の流量をコントロール
することができる。このように本発明の粉粒体の搬送手
段は連絡管方式であるため、バックミキシングが生じな
い。また、連絡管の口径を適正な大きさのものにするこ
とにより、分割室間の流動層高差を小さく保つことがで
きる。以後、同様にして細粒状の酸化鉄は、分割室10
bから10cを経て10dに達し、所定の炭化率の製品
(アイアンカーバイド)となって排出口3から排出され
る。
合を示す。このように、粉粒体の搬送手段として、連絡
管方式とともに連絡孔を併用することもできる。
−10c)を連絡管11aで接続した場合を示す。この
ように、隣接する分割室10bから10cに移送される
原料に加えて隣接していない分割室10aから10cに
原料を移送することにより、反応率が様々に異なる原料
を同じ分割室内で反応させると、反応が促進される場合
がある。本実施例は係る反応に適している。例えば、鉄
酸化物を原料としてアイアンカーバイドを製造する場
合、鉄酸化物の還元が行われると、次式(1)〜(3)
に示すように、反応系内にH20が発生し、特に、還元
初期には多量のH20が発生する。一方、Fe3C 化が
始まるためには、反応系内のH2O の分圧が小さくなる
必要がある。H2O分圧があまり高くなるとFe3C化が
阻害されるからである。すなわち、均一な還元率の鉄酸
化物原料を原料とする場合には、還元反応の結果発生す
るH2OによりFe3C化が阻害されやすくなる。そこ
で、図5に示すように、隣接していない分割室間を連絡
管11aで接続すれば、還元率が様々に異なる鉄酸化物
原料を同一室内で還元および炭化することができるの
で、Fe3C化を阻害するH2Oの系内密度が一様でなく
なり、H2O の密度が低い高還元率の鉄酸化物原料を起
点として、次式(4)に示すように、Fe3C 化が促進
される。
連絡管11に矢視方向に回動自在の掃除口15を設けた
場合を示す。このような掃除口を設けることにより、こ
の掃除口から連絡管内に掻き出し棒等の掻き出し手段を
挿入して管内の大塊原料や内壁面に付着した原料を掻き
出すことにより、連絡管の閉塞を防止することができ
る。
例を示す。図7はロータリーバルブ16を連絡管11に
配設した例を示し、図8はLバルブ方式と通称されてい
るものである。図8を簡単に説明すると、この連絡管は
直管部17に引き続いてL字型部分18が形成されてお
り、管内の粉粒体19は外力が施されなければ所定の安
息角を保持して管内に滞留するが、直管部17の底部付
近に設けたガス吹込口20より所定の圧力のガスを噴出
すれば、粉粒体19はガス圧力に対応する量だけ吹き飛
ばされて、次の分割室内に移送される。この方式で粉粒
体を搬送する方式は、「Lバルブ」と通称されており、
粉粒体の流量の調節はガス吹込口20から噴出されるガ
スの圧力を調整すればよい。
される生産能力に対応して決めるべきであるが、例え
ば、10万トン/年以上のアイアンカーバイドの生産を
要求される場合、流動層は2〜4分割するのが好まし
い。
であるが、散気管方式にも適用できることはもちろんで
ある。
で、次のような効果を奏する。 請求項1記載の発明によれば、バックミキシングを
生じさせずに、分割室間の流動層高差が適正な大きさ
で、分割室間を移動する原料の流量制御が容易にできる
流動層連絡管を提供することができる。
ものを同じ分割室で処理することにより反応が促進され
ることがあるので、請求項2記載の発明はこのような原
料を処理とする場合に適している。
滞留物を掃除口から適宜掻き出すことにより、連絡管が
閉塞されることはなく、スムーズに反応が進行する。
平面図である。
の縦断面図である。
実施例の平面図である。
ある。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 炉側面から吹き込まれた原料を下部から
吹き込んだ反応ガスにより浮遊流動させつつ反応を行っ
て炉側面から成品を排出する流動層炉を縦方向に設けた
仕切板によって複数の分割室に分割し、流量制御弁を有
する連絡管によって少なくとも2個の隣接する分割室間
を接続したことを特徴とする流動層連絡管。 - 【請求項2】 流量制御弁を有する連絡管によって隣接
しない分割室間を接続したことを特徴とする請求項1記
載の流動層連絡管。 - 【請求項3】 管内の滞留物排除のための掃除口を連絡
管に設けたことを特徴とする請求項1または2記載の流
動層連絡管。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP07561797A JP3157479B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 流動層連絡管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07561797A JP3157479B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 流動層連絡管 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10267546A JPH10267546A (ja) | 1998-10-09 |
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Family
ID=13581356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07561797A Expired - Fee Related JP3157479B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 流動層連絡管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3157479B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100321053B1 (ko) * | 1999-12-07 | 2002-01-19 | 이구택 | 유동반응로에서 역혼합 방지장치 |
KR100634510B1 (ko) * | 2004-09-06 | 2006-10-13 | 삼성전자주식회사 | 유로 조절부를 지닌 열 분해로 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP07561797A patent/JP3157479B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10267546A (ja) | 1998-10-09 |
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