JPH05104032A - 熱を回収しながら気体と固体粒子との混合物を遠心分離によつて分離するサイクロン - Google Patents

熱を回収しながら気体と固体粒子との混合物を遠心分離によつて分離するサイクロン

Info

Publication number
JPH05104032A
JPH05104032A JP3318520A JP31852091A JPH05104032A JP H05104032 A JPH05104032 A JP H05104032A JP 3318520 A JP3318520 A JP 3318520A JP 31852091 A JP31852091 A JP 31852091A JP H05104032 A JPH05104032 A JP H05104032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
fraction
particle concentration
mixture
cyclone
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP3318520A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Xavier Morin
ジヤン−グザビエ・モラン
Jean Aubry
ジヤン・オーブリー
Jean-Paul Tessier
ジヤン−ポール・テシエ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stein Industrie SA
Original Assignee
Stein Industrie SA
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 Stein Industrie SA filed Critical Stein Industrie SA
Publication of JPH05104032A publication Critical patent/JPH05104032A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • 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
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0055—Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C3/06—Construction of inlets or outlets to the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/20—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed with heating or cooling, e.g. quenching, means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】粒子を予め冷却しながら、従来より優れた分離
効果で固体を分離するサイクロンの提供。 【構成】遠心分離により気体と固体粒子との混合物を高
粒子濃度フラクション及び低粒子濃度気体フラクション
に分離する本発明のサイクロンは、気体と固体粒子との
混合物を導入する管４が接線方向で連通している円筒体
１と、気体フラクションを排出する軸線方向管２と、高
粒子濃度フラクションを排出すべく前記円筒体１の下部
に配置された排出手段１４と、固体粒子濃度の高いフラ
クションを稠密床１２形態で流動化させるためのガスを
導入する手段１０、１１と、形成された稠密流動床１２
と蒸発及び／又は再加熱すべき流体との間の熱交換を行
う手段１３と、稠密床１２の高さを調整する手段１５、
１６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遠心分離により気体と
固体粒子との混合物を高粒子濃度フラクション及び低粒
子濃度気体フラクションに分離するサイクロンであっ
て、気体と固体粒子との混合物を導入する管に接線方向
で連通している円筒体と、気体フラクションを排出する
軸線方向管と、高粒子濃度フラクションを排出すべく前
記円筒体の下部に配置された排出手段と、固体粒子濃度
の高いフラクションを稠密床形態で流動化させるための
ガスを導入する手段と、形成された稠密流動床と蒸発及
び／又は再加熱すべき流体との間の熱交換を行う手段
と、稠密床の高さを調整する手段とを備えたサイクロン
に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４８５３００３号に開示され
ているこの種のサイクロンは固体粒子を予め冷却するこ
とができるため、このサイクロンを循環流動床型反応器
と組合わせれば、その反応器内の熱交換面積を節減する
ことができる。
【０００３】しかしながら、この公知のサイクロンは固
体粒子を不完全にしか分離できない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この分離をより完全に行
うことができる本発明のサイクロンは、気体フラクショ
ンを排出する軸線方向管が円筒体の底部を貫通してお
り、該排出管の上端部が該円筒体の頂部よりは明らかに
低いが分離すべき混合物の導入管の口部よりは高いレベ
ルに位置していることを特徴とする。
【０００５】実際、本発明のサイクロンでは軸線方向管
の存在により、気体と粒子との混合物がその降下全体に
わたって十分に遠心分離される。
【０００６】また、混合物導入管の口部と軸線方向管の
上端部との間の高さにわたって付加的分離ゾーンが得ら
れる。このゾーンでは、粒子濃度が既に入口での濃度よ
りかなり減少しており、気体及び粒子の流れが下降流と
逆の方向に向かう。 軸線方向管が長ければ長いほど粒
子の密度は低くなるが、公知のサイクロンではこの密度
が管の口部のレベルで既にかなり高い。
【０００７】また、管の上端部と円筒体の頂部との間の
自由スペースには、気体の径方向速度が低く、従って粒
子同伴効果が弱いゾーンが得られる。
【０００８】公知のサイクロンでは、気体排出用軸線方
向管の孔の口部レベルで大きな径方向速度が観察され
る。
【０００９】本発明のサイクロンは更に、下記の特徴の
少なくとも１つを有するのが好ましい。
【００１０】− 稠密流動床と蒸発及び／又は再加熱す
べき流体との間の熱交換手段が、環状室内に配置された
複数の管で構成されている。
【００１１】− 気体と固体粒子との混合物を導入する
管の軸線が水平線に対して好ましくは０°〜１５°の角
度でマイナス方向に傾斜している。
【００１２】− 軸線方向管の上端部と円筒体の頂部と
の間に室３で分離すべき気体と固体粒子との混合物の膨
張空間が形成されるように、前記上端部が前記頂部から
十分に離れている。
【００１３】
【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明のサイクロ
ンの非限定的実施例を説明する。図１のサイクロンは、
外側円筒体１と、固体粒子濃度の低下した気体を排出す
る軸線方向管２とを含み、これらの円筒体と軸線方向管
との間に環状室３が規定されている。水平線に対して０
°〜１５°の角度αで下方に傾斜した管４は、室３内で
分離すべき気体と固体粒子との混合物を導入するのに使
用される。
【００１４】分離された気体を排出する管２の上端部５
は管４の口部６よりかなり上に位置し、そのため口部６
のレベルと上端部５のレベルとの間に分離ゾーンが形成
されている。このゾーンでは粒子濃度が低い。上端部５
は更に、円筒体１の頂部７から大きな距離をおいて位置
している。これは、気体が本質的にその渦流運動を消失
して軸線方向に従い排出管２内に侵入するように膨張空
間８を設けるためである。
【００１５】固体粒子は円筒体１の周縁部に集中し、環
状スペース３の底部に集まる。この環状スペースの底部
９には、管１１を介して送られる流動化用ガス（通常は
最循環蒸気）を注入するための管１０が具備されてい
る。これらの管１０の上には粒子の稠密流動床１２が形
成される。この流動床には簡単に図示した熱交換管１３
が挿入され、これらの管の中を循環する流体との熱交換
により、固体粒子によって運ばれる熱の一部分を回収す
る。部分的に冷却された固体粒子は管１４を介して環状
スペースの底部から排出される。
【００１６】管１４には、稠密床１２の高さを検出する
検出器１６の制御下で開閉する可調整弁１５が取付けら
れている。
【００１７】稠密床の高さは、管４の口部６よりは明ら
かに低いが管１３の位置よりは明らかに高くなるように
調整される。
【００１８】底部９の円筒体１及び排出管２の壁は任意
に複数の管１７で形成し、その中に冷却用流体を流すよ
うにし得る（図２及び図３参照）。その場合はこれらの
管１７をリブ１８の溶着によって相互接続し、且つ固体
粒子による腐食から保護すべくセメント層１９中に埋め
込む。このような構造にすると、高温固体粒子が壁面上
で固まる現象が回避される。
【００１９】要約すれば、本発明のサイクロンは気体−
粒子混合物を分離する３つのゾーンで構成されている。
第１のゾーンは導入管４の口部の下部と稠密相の上部と
の間に形成されており、このゾーンでは重力による分離
の大部分と、遠心効果と集積とが起こる。第２のゾーン
は第１のゾーンの上、浄化された気体の排出管の上端部
まで存在しており、高さの関数として固体濃度が減少
し、やはり重力及び遠心力が作用するという特徴を有す
る。第３のゾーンは装置の最上部にあり、このゾーンで
は気体の速度が激減し、その結果粒子の同伴が制限され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の縦断面図である。
【図２】本発明の部分平面図である。
【図３】図２の部分ＩＩＩの詳細説明図である。
【符号の説明】
１ 円筒体 ２ 軸線方向排出管 ４ 導入管 １３ 熱交換管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヤン−ポール・テシエ フランス国、75015・パリ、リユ・ドウ・ レグリーズ、51

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】遠心分離により気体と固体粒子との混合物
    を高粒子濃度フラクション及び低粒子濃度気体フラクシ
    ョンに分離するサイクロンであって、気体と固体粒子と
    の混合物を導入する管が接線方向で連通している円筒体
    と、気体フラクションを排出する軸線方向管と、高粒子
    濃度フラクションを排出すべく前記円筒体の下部に配置
    された排出手段と、固体粒子濃度の高いフラクションを
    稠密床形態で流動化させるためのガスを導入する手段
    と、形成された稠密流動床と蒸発及び／又は再加熱すべ
    き流体との間の熱交換を行う手段と、稠密床の高さを調
    整する手段とを備えており、気体フラクションを排出す
    る前記軸線方向管が前記円筒体の底部を貫通しており、
    該軸線方向管の上端部が前記円筒体の頂部よりは明らか
    に低いが分離すべき混合物の導入管の口部よりは高いレ
    ベルに位置しているため３つの分離ゾーンが規定されて
    いることを特徴とする、遠心分離により気体と固体粒子
    との混合物を高粒子濃度フラクション及び低粒子濃度気
    体フラクションに分離するサイクロン。
  2. 【請求項２】気体と固体粒子との混合物を導入する管の
    軸線が水平線に対して好ましくは０°〜１５°の角度で
    マイナスの方向に傾斜していることを特徴とする請求項
    １に記載のサイクロン。
  3. 【請求項３】分離すべき気体と固体粒子との混合物の膨
    張空間が軸線方向管の上端部と円筒体の頂部との間に形
    成されるように、軸線方向管の上端部が円筒体の頂部か
    ら十分に離れていることを特徴とする請求項１又は２に
    記載のサイクロン。
  4. 【請求項４】円筒体の壁と軸線方向排出管の壁とが、溶
    着したリブによって相互接続された複数の管の壁で形成
    されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか
    一項に記載のサイクロン。
JP3318520A 1990-11-07 1991-11-06 熱を回収しながら気体と固体粒子との混合物を遠心分離によつて分離するサイクロン Pending JPH05104032A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9013801 1990-11-07
FR9013801A FR2668720B1 (fr) 1990-11-07 1990-11-07 Cyclone de separation par centrifugation d'un melange de gaz et de particules solides avec recuperation de chaleur.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05104032A true JPH05104032A (ja) 1993-04-27

Family

ID=9401935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3318520A Pending JPH05104032A (ja) 1990-11-07 1991-11-06 熱を回収しながら気体と固体粒子との混合物を遠心分離によつて分離するサイクロン

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5123939A (ja)
EP (1) EP0484847B1 (ja)
JP (1) JPH05104032A (ja)
AT (1) ATE152007T1 (ja)
DE (1) DE69125788T2 (ja)
ES (1) ES2100921T3 (ja)
FI (1) FI102733B (ja)
FR (1) FR2668720B1 (ja)
ZA (1) ZA918839B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200230535A1 (en) * 2017-09-29 2020-07-23 Daikin Industries, Ltd. Oil separator
CN112452564A (zh) * 2020-11-10 2021-03-09 辽宁科技大学 一种具有二次加压功能的新型水力旋流器及旋流分级方法
JP2021062324A (ja) * 2019-10-11 2021-04-22 日冷工業株式会社 気液分離器

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2684566B1 (fr) * 1991-12-05 1994-02-25 Institut Francais Petrole Separateur extracteur cyclonique a co-courant.
DE4240048C2 (de) * 1992-11-28 2002-11-07 Mahle Filtersysteme Gmbh Staubaustragventil
US5391211A (en) * 1994-01-24 1995-02-21 Tampella Power Corporation Integral cylindrical cyclone and loopseal
US5439506A (en) * 1994-02-15 1995-08-08 Unisys Corporation Separation process for a check processor
US5393315A (en) * 1994-07-28 1995-02-28 Tampella Power Corporation Immersed heat exchanger in an integral cylindrical cyclone and loopseal
US5738712A (en) * 1995-03-13 1998-04-14 Foster Wheeler Energia Oy Centrifugal separator assembly and method for separating particles from hot gas
US6090175A (en) * 1999-02-02 2000-07-18 Richard; Kenneth L. Air inlet for a dust collector
US6499965B2 (en) 2001-02-02 2002-12-31 Ingersoll-Rand Company Air compressor system and an air/oil cast separator tank for the same
US20040134352A1 (en) * 2003-01-13 2004-07-15 David Stacey Silica trap for phosphosilicate glass deposition tool
GB2423490B (en) * 2005-02-23 2009-05-20 Dps Separator
US8506065B2 (en) 2011-12-22 2013-08-13 Palo Alto Research Center Incorporated Object separator for ink jet printer applications
ITBS20130143A1 (it) * 2013-10-11 2015-04-12 Turboden Srl Separatore di olio da un fluido di lavoro per impianto orc
BR112016015384A2 (pt) 2013-12-30 2017-08-08 Hollison Llc Separação e coleta de partículas de aerossol
CN103920604B (zh) * 2014-04-30 2016-03-09 哈尔滨工业大学（威海） 一种下排气旋风分离器
US11090600B2 (en) 2017-01-04 2021-08-17 General Electric Company Particle separator assembly for a turbine engine
CN110102113A (zh) * 2019-04-30 2019-08-09 上海化工研究院有限公司 一种包容式换热除尘一体化装置
MY195530A (en) * 2019-05-30 2023-01-30 Petroliam Nasional Berhad Petronas A System and Method for Handling a Multiple Phase Hydrocarbon Feed

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB108710A (en) * 1916-08-14 1917-08-14 Arthur Henry Lymn Improvements in and relating to Regenerators or Heat Interchangers in or for use with Gas Producer Plants.
NL90669C (ja) * 1953-07-03
US3443360A (en) * 1967-10-12 1969-05-13 Du Pont Fluid bed cooler for gas separation
US4225325A (en) * 1979-06-14 1980-09-30 W-K-M Wellhead Systems, Inc. Steam separator with variably sized rectangular inlet opening
US4913711A (en) * 1982-07-16 1990-04-03 Foster Wheeler Energy Corporation Spiral coil cool wall construction for high temperature cylindrical furnaces, vessels, cyclones, etc.
GB2159442B (en) * 1984-05-31 1987-11-25 Shell Int Research Process and apparatus for separating solid particles and gaseous materials
US4853003A (en) * 1987-09-18 1989-08-01 Shell Oil Company Removal of particulates from synthesis gas
US4944250A (en) * 1989-03-30 1990-07-31 Foster Wheeler Energy Corporation Cyclone separator including a hopper formed by water-steam cooled walls

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200230535A1 (en) * 2017-09-29 2020-07-23 Daikin Industries, Ltd. Oil separator
US11020697B2 (en) * 2017-09-29 2021-06-01 Daikin Industries, Ltd. Oil separator
JP2021062324A (ja) * 2019-10-11 2021-04-22 日冷工業株式会社 気液分離器
CN112452564A (zh) * 2020-11-10 2021-03-09 辽宁科技大学 一种具有二次加压功能的新型水力旋流器及旋流分级方法

Also Published As

Publication number Publication date
ATE152007T1 (de) 1997-05-15
FR2668720B1 (fr) 1993-06-11
DE69125788D1 (de) 1997-05-28
EP0484847A1 (fr) 1992-05-13
DE69125788T2 (de) 1997-07-31
FI102733B1 (fi) 1999-02-15
FR2668720A1 (fr) 1992-05-07
ZA918839B (en) 1992-08-26
US5123939A (en) 1992-06-23
ES2100921T3 (es) 1997-07-01
FI102733B (fi) 1999-02-15
EP0484847B1 (fr) 1997-04-23
FI915246A (fi) 1992-05-08
FI915246A0 (fi) 1991-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05104032A (ja) 熱を回収しながら気体と固体粒子との混合物を遠心分離によつて分離するサイクロン
US3590558A (en) Particle-from-fluid separator
US4191544A (en) Gas cleaning apparatus
JPS6354504A (ja) 循環流動床反応器及びその操作方法
US4483696A (en) Steam separating apparatus and separators used therein
US4664887A (en) Apparatus for separating solid material in a circulating fluidized bed reactor
US5131462A (en) Heat exchanger
JPS5840140A (ja) 流動床リアクタ
US3766661A (en) Apparatus and method for concentrating a two-phase gas-solid mixture for injection into a reactor
RU2163514C2 (ru) Центробежный сепаратор для котла с циркулирующим псевдоожиженным слоем
US6245300B1 (en) Horizontal cyclone separator for a fluidized bed reactor
AU568201B2 (en) Two-or multi-component reactor
KR910001835B1 (ko) 유동상 반응기
US4565554A (en) Steam separating apparatus and separators used therein
US3247651A (en) Inertia-type solids de-entrainment device
FI91914B (fi) Kiertopetireaktori ja menetelmä kiintoaineen erottamiseksi poistokaasuista
US5393315A (en) Immersed heat exchanger in an integral cylindrical cyclone and loopseal
KR0171065B1 (ko) 순환 유동층 연소 시스템
US4900516A (en) Fluidized bed reactor
CA1258037A (en) Apparatus for separating solids in a circulating fluidized bed reactor
US5391211A (en) Integral cylindrical cyclone and loopseal
US4316729A (en) Highly efficient cyclone separator
US2947577A (en) Disengaging solids from a lift gas
CA1117034A (en) Cyclone separator
JPH0741176B2 (ja) 水冷されるサイクロン分離器