JPH055516A

JPH055516A - 流動層装置

Info

Publication number: JPH055516A
Application number: JP15455991A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Fujima; 幸久藤間; Yuichi Hino; 裕一日野; Yasuo Hayata; 泰雄早田; Kenji Tagashira; 田頭　　健二
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】供給される粒子の流れの不安定や供給管内で
のつまりを防止する。【構成】粉砕された後の固形物を分級し直径０．５ｍ
ｍ以下の微粉のみを送出する装置、上記微粉を受入れる
容器内に設けられ同微粉の温度を調節する装置、流動層
反応器内に設けられ高圧気体と混合して供給された上記
微粉を同気体と分離して気体とは別の孔から流動層内に
噴出させる供給端子、および上記供給端子の直前に設け
られた逆流防止装置を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は石炭等の流動層装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の流動層装置の系統図であ
る。図において、１は粉砕機、２は石炭等の固形物、３
は熱風源、４は粉砕機１に連り、５ｍｍ以下の目を有
し、乾燥器が組込まれている篩（ふるい）、６は同篩に
連る供給管、７は同供給管に連る捕集器、８は同捕集器
に連る受入れ容器、１０は同受入れ容器に連る弁、１１
は同弁に連る加圧容器、１２は高圧気体源、１３は同高
圧気体源に連り加圧容器１１に至る配管、１４は同配管
上に設けられた弁、１５は前記高圧気体源１２から後述
の供給容器１７に連る配管、１６は前記加圧容器１１に
連る弁、１７は同弁に連る供給容器、１８は同供給容器
に連る切出し器、１９は高圧気体源、２０は上記切出し
器１８と高圧気体源１９とに連る混合器、２１は同混合
器に連る配管、２２は分配器、２３は同分配器２２から
分岐した配管、２４は同各配管に連る分配器、２５は同
各分配器から分岐した配管、２６Ａは同配管２５の端部
に連る供給端子、２７は同供給端子が設けられている粉
体分散板、２８は上記供給端子や粉体分散板等が設けら
れている高圧の流動層ボイラ、２９は同ボイラの内部に
形成されている流動層である。

【０００３】図６は上記供給端子２６Ａの縦断面図で、
Ｔ字形の形状のものであり、水平方向両側に吹出口を有
しているものである。

【０００４】上記装置において、石炭等固形物２は熱風
と共に粉砕機１に投入され粉砕される。粉砕された粒子
のうち、５ｍｍ以下の目を有する篩４を通ったもののみ
を供給管６で輸送する。篩を通らなかったものは粉砕機
に返される。供給管６で輸送された粒子は捕集器７を介
して受入れ容器８に貯えられる。この容器の圧力は大気
圧に近い状態となっている。同受入れ容器８内の粒子
は、弁１０を介して大気圧に保たれている加圧容器１１
に重力落下させられる。その後高圧気体源１２から、高
圧気体を配管１３、弁１４を介して加圧容器１１に送給
し、同容器１１を高圧状態にする。加圧容器１１が所定
圧に達した後、弁１６を介して加圧容器１１内の粒子を
供給容器１７に補給する。切出し器１８によって供給容
器１７内の粒子の一定量を切出し、高圧気体源１９から
送給される高圧気体と、混合器２０において混合し、供
給管２１，２３および配管２５を介して流動層ボイラ２
８へ送られる。各供給管には分配管２２，２４が設けら
れ、分岐された配管に取付けられた複数の供給端子２６
Ａから粒子気体混合物が均等に流動層２９に吹き込まれ
る。

【０００５】図７は供給容器を例にとった従来の粒子の
挙動の説明図である。図において、１７は供給容器、１
８は切出し器、Ｓは容器１７の天井中央部、Ｃは粗粒、
Ｆは微粉である。容器天井中央部Ｓから供給された粒子
の中の微粉Ｆは、容器の中央部に落下後、中央部に残留
して堆積しがちであるが、粗粒Ｃは、すでに形をなして
いる中央部の堆積の斜面を転がり落ちて周囲に偏った堆
積を作る。この状態で切出し器１８を働かせると、払い
出される粒子の流動性が変化し、供給量の変動を生ずる
ことがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術におてい
は、篩４を経て供給される固体粒子は直径が５ｍｍ以下
であった。これには、直径数１０μｍの微粉も含むの
で、各容器８，１１および１７内では、図７に例示した
ように粒子の直径に応じた偏った堆積を生じ、供給され
る粒子の流れが変動し、不安定となり、供給管内でつま
りを生じるなど不都合があった。

【０００７】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、粒
径の大きいものは除き、微粉のみを送給するようにし、
かつこれに伴う改良を施して、粒子の流れの不安定や管
内でのつまりを防止しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
したものであって、固形物を粉砕し高圧気体と混合し高
圧の流動層反応器に供給する流動層装置において、粉砕
された後の固形物を分級し直径０．５ｍｍ以下の微粉の
みを送出する装置、上記微粉を受入れる容器内に設けら
れ同微粉の温度を調節する装置、流動層反応器内に設け
られ高圧気体と混合して供給された上記微粉を同気体と
分離して気体とは別の孔から流動層内に噴出させる供給
端子、および上記供給端子の直前に設けられた逆流防止
装置を備えたことを特徴とする流動層装置に関するもの
である。

【０００９】

【作用】従来は篩で選別して粗粒も含めて送出していた
が、本発明では直径０．５ｍｍ以下の微粉のみを送出す
る。分級し微粉のみを送出する装置としては、サイクロ
ンや遠心分離装置が用いられる。これによって粒径が統
一され、微粉のみとなるので、容器内での偏った堆積が
なくなり、粒子の流れが安定し、管内のつまりが防がれ
る。

【００１０】従来は乾燥機として篩に組込まれた特殊な
装置を用いていたが、本発明では受入れ容器内に通常の
熱交換器等を設置して温度を調節しながら微粉を適切な
程度に乾燥させる。微粉は乾燥することによって、互に
あるいは管壁等に付着しなくなり、粒子の流れが円滑と
なり、つまりが防がれる。

【００１１】流動層反応器に高圧気体と混合して供給さ
れるのは微粉であり、気体と共に流動層から上方へ抜け
る可能性が大きいため、固気分離可能の供給端子によっ
て固体分をまとめて層内に供給し、滞留時間の延長を図
る。

【００１２】層内の圧力変動によって微粉は逆流しがち
であるため、逆流防止装置を設けてこれを防ぐ。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例の系統図である。図
において、５は粉砕機の後流側に従来の篩４の代わりに
設けられた分級装置である。従来の篩４は直径５ｍｍ以
下の粒子を通すものであったが、上記の分級装置５は直
径０．５ｍｍ以下の微粉のみを供給する機能のものであ
り、サイクロンあるいは遠心分離装置等が用いられる。
９は受入容器８内に設けられている熱交換器である。従
来は粒子乾燥は篩に備えられた乾燥器で行っていたが、
上記の分級装置には乾燥器を備えることができないの
で、受入容器８内に粉体乾燥用の熱交換器が設けられて
いる。この熱交換器は加熱温度の調節が可能となってい
る。３０は流動層ボイラ２８に連なる配管２５に設けら
れた逆止箱であり詳細は後述する。これは従来は設けら
れていなかったものである。２６は従来の供給端子２６
Ａとは異る形状の供給端子である。これについても詳細
は後述する。上記以外の部分は従来技術と同じである。

【００１４】図２は上記実施例の逆止箱３０の断面図で
ある。図において、３１は逆止箱内に設けられた多孔
板、３２は同多孔板に設けられている複数の貫通孔であ
る。この貫通孔の上部は上広がりの漏斗状の形状になっ
ている。３３は多孔板の上側に充填されている堅固な球
である。流動層２９内の圧力変動によって逆流が起ろう
とする時、球３３が貫通孔３２の漏斗状部分に嵌り込ん
で、逆流を防止する。これによって高圧の流動層内の微
粉が供給端子２６の中へ逆戻りすることが防がれる。

【００１５】図３は上記実施例の供給端子２６の縦断面
図、図４は図３のＩ−Ｉ断面図である。図において、４
５は供給端子の本体部の中を上下に仕切る仕切板、５５
は同仕切板の中央部に設けられて上下に貫通している中
央孔である。４３は上記の仕切板で仕切られて設けられ
た下室、４６は同上室である。４２は下室および上室の
内側に貼りつけられているセラミック等の耐摩耗材、５
３は下室内中央部に前記耐摩耗材４３によって形成され
ている中央棒状部、４８は前記供給端子の本体部に一体
的に取付けられ、その外周縁が粉体分散板２７に取付け
られている錐状部である。４１は供給端子の下部外周に
突設されている粒子気体混合物受入管であり、その端部
は配管２５に接続されている。図４に示されているよう
に、粒子気体混合物受入管４１は供給端子に偏心して設
けられており、その中心線５４は中心棒状部５３に交叉
しないようになっている。４４は上記下室の側壁に外方
へ向って設けられている下室孔である。４７は上室の側
壁に同様に設けられている上室孔である。また４９は錐
状部４８に水平に設けられている水平孔である。５０は
流動層２９内を流動する粒子、５１は同粒子の運動方
向、５２は下室孔４４から噴出する高濃度粒子、５６は
錐状部の水平孔４９から噴出する水平気流である。

【００１６】上記供給端子２６においては、配管２５か
ら供給された粒子気体混合物は、下室４３内で旋回しな
がら上昇し、その過程で固体粒子は下室壁に押しつけら
れながら上昇するので、下室孔４４から高濃度状態とな
って流動層２９内へ噴出する。これらの粒子は濃度が高
いので、微粒子であっても流動層内における滞留時間が
長くなる。気体分は上室４６へ流れ、上室孔４７から流
動層の上方へ放出されるので、比較的短時間で上方へ抜
け、固体粒子の滞留を防げない。錐状部４８の水平孔４
９から放出される水平気流５６は、流動層内粒子の下向
きの運動を促進し、流動層内粒子５０や高濃度粒子５２
の上昇を抑え滞留を促進するとともに、流動層２９内で
の拡散を推進する。

【００１７】以上詳述したように本実施例の装置におい
ては、（１）分級装置５を設けて直径０．５ｍｍ以下の微粉の
みを送給するようにしたので、各容器内で偏った堆積が
生じなくなり、定常な粒子流れとなる。（２）受入容器８内に温度調節可能な熱交換器９を設け
たことにより、粒子温度を流動に適した温度に調整する
ことができ、供給装置内の粒子の流れが円滑となる。ま
た、この熱交換器により、全粒子が同等に十分乾燥する
ので、互に、あるいは装置の壁に付着しなくなる。（３）配管２５に逆止箱３０を設けたことにより、逆流
が防止され、流動層２９内で圧力変動があっても、微粉
が供給端子２６へ逆戻りしなくなる。（４）流動層２９内に新形式の供給端子２６を設けたこ
とにより、固気分離供給が可能となり、微粉の流動層内
での長時間滞留が可能となり、流動層ボイラの効率が向
上する。

【００１８】

【発明の効果】本発明の流動層装置においては、粉砕さ
れた後の固形物を分級し直径０．５ｍｍ以下の微粉のみ
を送出する装置、上記微粉を受入れる容器内に設けられ
同微粉の温度を調節する装置、流動層反応器内に設けら
れ高圧気体と混合して供給された上記微粉を同気体と分
離して気体とは別の孔から流動層内に噴出させる供給端
子、および上記供給端子の直前に設けられた逆流防止装
置を備えているので、装置内における粒子の流れが安定
し、管内のつまりが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の系統図。

【図２】上記実施例の逆止箱の断面図。

【図３】上記実施例の供給端子の断面図。

【図４】図３のＩ−Ｉ断面図。

【図５】従来の流動層装置の系統図。

【図６】従来の供給端子の断面図。

【図７】供給容器内における従来の粒子の挙動の説明
図。

【符号の説明】

１粉砕機２固形物３熱風源４篩５分級装置６供給管７捕集器８受入れ容器９熱交換器１０弁１１加圧容器１２高圧気体源１３配管１４弁１５配管１６弁１７供給容器１８切出し器１９高圧気体源２０混合器２１供給管２２分配器２３供給管２４分配器２５配管２６供給端子２６Ａ供給端子２７粉体分散板２８流動層ボイラ２９流動層３０逆止箱３１多孔板３２貫通孔３３堅固な球４１粒子気体混合物受入管４２耐摩耗材４３下室４４下室孔４５仕切板４６上室４７上室孔４８錐状部４９水平孔５０流動層内粒子５１流動層内粒子の運動５２高濃度粒子５３中心棒状部５４中心線５５中心孔５６水平気流

フロントページの続き (72)発明者田頭健二長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】固形物を粉砕し高圧気体と混合し高圧の
流動層反応器に供給する流動層装置において、粉砕され
た後の固形物を分級し直径０．５ｍｍ以下の微粉のみを
送出する装置、上記微粉を受入れる容器内に設けられ同
微粉の温度を調節する装置、流動層反応器内に設けられ
高圧気体と混合して供給された上記微粉を同気体と分離
して気体とは別の孔から流動層内に噴出させる供給端
子、および上記供給端子の直前に設けられた逆流防止装
置を備えたことを特徴とする流動層装置。