JPH08504360A - 固体粒子を一室から他室へ運搬する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 固体粒子は第１の室（例えば、流動層反応器の燃焼室）から隣接する第２の室（例えば、運搬および、または、処理室）までこれら室間の隔壁に固体流れシール、制御可能の固体流れ弁、または両方、を設けることによって運搬される。運搬気体は固体粒子を第１の室から第２の室まで複式固体流れとして運搬するため第１の室内に導入される。隔壁に設けた多数の通路であって各１つが他の一つの上に配置されていて０．５より小さい高さ対長さ比を有し前記高さが５０ｍｍより小さいものが、隔壁において固体流れシールおよび制御可能の固体流れ弁として働く。運搬気体は第１の室の底、隔壁に対向する側壁、または両方、を通じて導入され得、隔壁は第１の室に隣接して耐火材によって内張りされ、耐火ライニング内の通路は耐火ライニングの加熱間に燃え尽きる可燃性の材料から作られる。また通路は第１の室から第２の室まで少し、例えば約１５度、上方へ傾斜し得る。

Description

【発明の詳細な説明】 固体粒子を一室から他室へ運搬する方法および装置 本発明は例えば流動層システムにおいて、固体流れシール、制御可能の固体 流れ弁、または両方、を提供するため、固体粒子を内部に有する一室から他室内 へ固体粒子を運搬するための新規な方法および装置に関する。 本発明は特に泡立ちまたは循環流動層システムにおいて２つの室の間で固体 粒子を運搬する方法および装置に関する。流動層反応器において固体粒子は例え ば熱回収、粒子分離、化学的またはその他の処理のため反応器室から隣接処理室 へ運搬され得る。一方、循環流動層反応器においては、層物質は戻りダクト（室 ）から反応器室の下部分内へ連続的に再循環される。 流動層反応器は例えば様々の異なる燃焼、熱伝達、化学的または冶金学的プ ロセスにおいて使用される。燃焼プロセスにおいては石炭、コークス、褐炭、木 材、廃棄物またはピートのごとき粒状燃料、ならびに砂、灰、硫黄吸収剤、触媒 または金属酸化物のごときその他粒状物質は流動層の構成要素であり得る。 流動層システムにおける固体粒子の内部または外部循環または運搬は、より 高い圧力を有する一室からより低い圧力を有する他室へ向かって、またはより低 い圧力を有する一室からより高い圧力を有する一室へ向かって起こる。より高い 圧力からより低い圧力への運搬において、粒子は２つの室の間の圧力差によって 流れるように強制され、一方、より低い圧力からより高い圧力への運搬において はねじ運搬装置のような機械的手段によって、または非機械的手段によって、例 えば運搬気体を使用することによって、粒子を運搬することが知られている。 機械的運搬装置は、急速な腐食および詰まる傾向の故に、流動層燃焼装置の ような高熱環境においては信頼性において劣る。 より低い圧力を有する室からより高い圧力を有する室へ固体粒子を運搬する ため非機械的手段を使用するときは、より高い圧力を有する室からより低い圧力 を有する室への気体の望ましくない流れを防止するために、ガスシールまたはガ スロックが室間に設けられなくてはならない。 米国特許５，０６９，１７１に示されているように、循環流動層反応器（Ｃ ＦＢ）の戻りダクト内にループシール（Ｊ−弁）型のガスロックを配置すること は周知されている。密封効果はそれによってループシールがからになることを防 ぐことによって、かつ、ループシール内に固体物質の十分高い層を維持すること によって達成される。ループシール内に蓄積された循環層物質は、気体が高圧の 反応器室から前記戻りダクトを通ってより低い圧力の粒子分離器内へ流れるのを 阻止するのに十分高い圧力を提供する。固体物質は重力によってループシールか ら反応器室内へ流れることを可能にされ、または、そのなかに導入される流動化 空気によってループシールから運搬される。 また、その他の型のガスシールがＣＦＢ反応器の戻りダクト内において使用 されることも知られている。シールポット型のガスシールが米国特許４，８９６ ，７１７および４，９１５，０６１に示されており、該特許において循環層物質 は粒子分離器から、戻りダクトを通って、反応器室に結合されたシールポット内 に導かれる。シールポット内に蓄積された固体物質は気体が反応器室から戻りダ クト内に流れるのを防止する。固体物質は流動化気体およびオーバフローによっ てシールポットから反応器室内に運搬される。 他の型のガスシール、いわゆる“Ｌ−弁型”のガスシール、が米国特許４， ５３８，５４９に示されており、そこにおいてはＣＦＢ反応器の戻りダクトはや や長い水平ダクトを通じて反応器室の下部分に結合されている。循環層物質は水 平ダクト内に蓄積され、気体が高圧の反応器室からより低い圧力の戻りダクト内 に流れるのを防止している。固体粒子は運搬気体によって水平ダクトを通じて反 応器室内に運搬される。既知のＬ−弁構造は大きな横断面を有する極めて長い水 平ダクトを有する。該ダクトはそれを通って気体が戻りダクト内に流れるのを防 ぐのに十分な粒子をダクト内に蓄積するために長くなくてはならない。 前記既知の型のガスシール（大きな空間を占有するループシール構造、シー ルポット、またはＬ−弁）によって効率的な気体シールを設けるためには大量の 循環層物質が必要である。さらに、高温層物質が循環流動層システムの戻りダク ト内を循環させられるときは、運転開始および停止間におけるガスシールの温度 差によって生じる損傷を防ぐため、複雑な支持手段、ヒートシール、断熱装置お よびジョイントがガスシール装置において必要とされる。より小さい空間を占有 し、破損の可能性がより小さく、かつ、費用がより少ないガスシールが、特に強 制冷却される機構おいて、要求されている。 本発明によれば、粒子層を内部に有する第１の室から他の室へ固体粒子を運 搬する方法および装置であって前述諸欠点が最小にされたものが提供される。ま た、本発明は流体層システムにおける２室間の改良されたガスシール装置、流体 層システムにおける２室間の改良された固体流れ弁装置、および流動層システム における一室から他室内への固体粒子の運搬を制御するための改良された方法を 提供する。 本発明によれば、内部に固体粒子を有する第１の室から隣接する第２の室内 に固体粒子を運搬する方法が提供され、前記２つの隣接する室がこれら室を互い に連絡している数個の狭い通路を配置された隔壁によって分離されており、前記 方法は、 （ａ） 運搬気体を第１の室のなかに導入する過程、および （ｂ） 運搬気体によって、固体粒子を第１の室から第２の室へ、狭い通路が 固体流れシール、制御可能の固体流れ弁、または両方、として働くように、隔壁 における狭い通路を通じて複式固体流れとして運搬する過程 を有する。 本発明の好ましい一実施例においては、前記狭い通路は、固体物質の特性角 度である角度αのタンジェントより小さい高さ（ｈ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ｌ） を有する。前記角度αは固体の山（heap）の最大角度であって、該角度をもって 固体物質が、固体が山の側面に沿って展開するすなわち滑り下ることなしに、集 められ得る角度である。多くの適用において高さ対長さ比ｈ／ｌは約０．５より 小さい。 通路の固体流れシール効果は前記比ｈ／ｌに依存する。比ｈ／ｌは、水平の 通路のための本発明の好ましい一実施例によれば、固体が通路を通って制御不能 に流れるのを防ぐために、かつ、気体が通路を通って逆方向に流れるのを防ぐた めに十分なほど高い固体面高さを第１の室において維持するため、０．５より小 さくさるべきである。垂直延長（ｈ）が小さいほど、より短い通路が使用され得 る。 隔壁の平面において取られた通路の横断面は好ましくは矩形スロット状であ るが、正方形または円形の横断面を有する通路が若干の適用においては好ましい 。 通路はきめの粗い物質が通路の入口に溜まるのを防ぐために入口端より高い レベルに出口端を有して傾斜しているように作られ得る。傾斜した通路において は、通路の長さ（ｌ）は同じ横断面を有する水平の通路と比較してさらに減じら れ得る。若干の適用においては、通路はそれらの底が傾いており、一方、上境界 区域が水平であるように、単に部分的に傾斜され得る。また、通路をそれらの入 口においては一方向に傾斜させ、それらの出口においては他方向に傾斜させるこ とも可能である。その場合、通路の横断面はＶ形または逆Ｖ形を有するであろう 。若干の適用においては、徐々に上昇するまたは下降する横断面が使用され得る 。 通路の内部は通路を詰まらせるのに十分なほど大きい粒子がそれらに進入す るのを防止するために絞縮され得る。代替的に通路は出口側に向かって漸増する 直径を有するように漏斗状に形づくられ得る。 本発明のもう一つの好ましい実施例によれば、２つの室の間の隔壁にフレー ム状の構造をもって互いの上に形成されたいくつかのスロット状の通路または開 口が設けられる。前記室は例えば戻りダクトの下部分の室、流動層燃焼装置の燃 焼室または該燃焼室に結合された熱交換器室である。前記いくつかのスロット状 の通路は隔壁を通過する固体流れのためのいくつかの分離した通路を提供する。 想像上の単一の大通路のため必要とされる総垂直延長ｈ_totは、本発明の一重要 局面によれば、いくつかの垂直延長ｈ₁，ｈ₂，ｈ₃，・・・、に分割され得る。 各分割垂直延長は必要とされる総ｈ_totのほんの一部（just a fraction）である 。通路の総横断面積は例えば内部または外部熱交換器の熱伝達に必要とされる質 量流量によって決定される。 さらに本発明の一重要局面は、各通路の長さ（ｌ）が通路の密封効果が減じ られることなしに垂直延長と同じ割合で減じられ得ることである。本発明の一実 際的局面によれば、共通膜壁を通って延びるのに十分なほどの長さであるにすぎ ない短通路が１つの室から他の室へ粒子を運搬するため使用され得、それと同時 に固体流れシールを提供する。 本発明による短通路は共通水管壁または膜壁に容易に包含され得る。通路は 壁の管を連結するフィンに形成され得る。通路は予製作されたフレーム内に結合 されたえら状形態、すなわち“えらシール”、に壁において配列され得る。 本発明は小さくかつ現存する反応器機構に容易に包含され得る改良された固 体流れシールを提供する。この新規のシールは複雑なジョイント、断熱材または 支持体の必要性を最小にする。 また本発明は第１の室から第２の室への固体流れを制御する方法を提供する 。通路を通じて第２の室内へ固体を運搬する運搬気体は、第１の室の底のノズル または開口を通じてまたは、および、好ましくは隔壁に対向した側壁における異 なる高さのノズルまたは開口を通じて導入され得る。異なる高さおよび位置に在 る異なるノズルを通じて運搬気体の流れを制御することによって、前記通路を通 じて流れる固体の量を制御することが可能である。第１の室の底のノズルを通じ て導入される運搬気体は隔壁の全通路を通じて固体粒子を運搬し、一方、側壁に 在る比較的高い上方のノズルを通じて導入される運搬気体は主として第１の室の 比較的高い上方の通路を通じて固体粒子を運搬する。通路に極めて近く配置され たノズルは通路から有意の距離に配置されたノズルより少ない固体物質を運搬す る。通路を通じて運搬される固体の量は、いうまでもなく、導入される運搬気体 の量によっても制御され得る。 本発明を使用することによって、第１の室から第２の室内へ、例えば戻りダ クトから反応器室内へまたは燃焼室から熱交換器室内へ、循環する固体粒子の量 を制御することが可能である。 僅かにより高い圧力を有することが好ましい、流動層反応器ウインドボック スからの空気または分離したブロワからの空気、またはその他の安価の気体、例 えば再循環された煙道ガス、は運搬気体として使用され得る。特にもし不活性非 酸化状態が必要とされるならば、不活性気体も使用され得る。 本発明の一実施例によれば、流動層燃焼装置内の層粒子は燃焼室から直接に またはバイパス室を通じて隣接熱交換器内へ、燃焼室から熱交換器室をまたは、 バイパス室を使用するときは、バイパス室を分離する隔壁にえら状構成に配列さ れた狭いスロット状の通路または流路を通じて運搬される。通路を通る粒子の流 量および熱交換器における熱回収は、通路を通じて粒子を熱交換器またはバイパ ス室内に導く運搬気体の導入を制御することによって制御される。粒子は熱交換 器室を燃焼室から分離している壁および熱交換器室の上部分に配置されたオーバ フローを通じて、または、熱交換器室の下部分に在る他の１セットのスロット状 の通路または流路を通じて運搬気体によって再循環され得る。 本発明のもう一つの実施例によれば、循環流動層（ＣＦＢ）反応器内の循環 層粒子は、戻りダクトの下部分に設けられた“えらシール”通路を通じて、戻り ダクトから反応器室内へ再導入される。循環する粒子の層が戻りダクト内に形成 される。それから固体物質として下方へ緩慢に運動する層は燃焼室内へ再導入さ れ、新固体物質が前記層の上に連続的に加給される。層の高さは固体物質を“え らシール”を通じて戻りダクトから燃焼室内へ再導入する運搬気体の流量を制御 することによって制御され得る。 本発明はまた自己制御システムを提供し、戻りダクト内の層高さが低すぎる ときは、運搬気体は通路を通じて固体粒子を運搬することなしに前記戻りダクト の上部分へ層を通って上方に流れる傾向を有する。その結果として前記戻りダク ト内の層物質が増加する。その後、特定の層高さにおいて運搬気体は層を通って 上方へ流れることを層の高さによって阻止されて、通路を通って流れて通路を通 じて固体粒子を運搬し始める。 本発明はまた固体物質を戻りダクトから反応器室内の１つまたはいくつかの 異なる比較的高いレベルまで再循環させるためのＣＦＢ反応器における方法を提 供する。本発明による通路は気体が前記戻りダクト内へ流れるのを防止する効率 的なシールを提供する。既知技術によるループシールおよびＬ−弁はおそらくよ り複雑であり、より大きい空間を占有し、かつＣＦＢ反応器の上部分で使用する には適していない。 本発明のさらにもう一つの実施例によれば、内部に固体粒子を有する第１の 室から隣接する第２の室へ固体粒子を運搬する装置であって、前記２つの隣接す る室がこれら室を互いに連絡する通路を有する隔壁によって分離されているもの が提供され、該装置は、 − 運搬気体を第１の室内に導入するための気体入口手段、および、 − 各１つが他の１つの上において隔壁に配置された２つ以上の通路であって、 固体流れシール、制御可能の固体流れ弁、または両方、を設けるため前記室を互 いに連絡するもの を有する。 本発明による水平通路は０．５より小さい高さ（ｈ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ ｌ）を有することが好ましい。隔壁に配置された狭い通路は規定寸法またはそれ より小さい粒子のみが第１の室から第２の室まで流れるのを許す寸法にされる。 それにより前記通路はより大きい物体が例えば燃焼室からそれに接続された熱交 換器内に流れるのを防止しまたは大きい灰粒子が戻りダクトから燃焼室内に流れ るのを防止する。円形または方形横断面を有する通路の最大寸法は直径約５０ｍ ｍであり得よう。水平のスロット状横断面を有する通路は約５０ｍｍの最大垂直 延長を有することがおそらく好ましい。最大寸法は流動層で処理さるべき材料に 依存して使用される。 本発明の主たる目的は流動層などとともに使用される効率的かつ効果的な固 体流れシールおよび制御弁であって簡単な構造を有するものを提供することであ る。本発明のこのおよびその他の目的は本発明の詳細な説明の検討からおよび別 添請求項から明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 第１図は本発明の一典型的実施例による循環流動層装置の概略的等角横断面 図であり； 第２図は第１図における戻りダクトおよび“えらシール”通路の下部分の部 分拡大横断面図であり； 第３図は本発明の他の一典型的実施例による流動層燃焼室の下部分の概略的 横断面図であり； 第４図は本発明による燃焼室に結合された典型的バイパス室および熱交換器 室の図解を明瞭にするため側壁が切断されている概略的等角図であり； 第５図は本発明のさらに他の一典型的実施例による循環流動層反応器の下部 分の概略的横断面図である。 図面の詳細な説明 第１図はその内部に粒子の膨張流動層を有するように設計された燃焼室１２ を有する循環流動層燃焼装置１０を示している。粒子セパレータ１４が煙道ガス とダクト１３を通じて前記燃焼室から排出される固体物質との混合物によって同 伴される粒子を分離するため燃焼室１２の上部分に結合されている。分離された 固体物質をセパレータから燃焼室１２の下部分内へ循環させるため、戻りダクト １６が設けられている。 燃焼室１２、セパレータ１４および戻りダクト１６の壁２０、２２、２４、 ２６、２８は、第２図に示されているように、耐火ライニング２９によって部分 的に防護されている水冷壁パネルまたは膜パネルから構成されていることが好ま しい。 第１図および第２図において示されているように、戻りダクト１６の下部分 ３０は、戻りダクト１６の上部分３２より大きい水平横断面を有する。再循環粒 子の泡立て層３４が下部分３０に設けられている。気体空間３６が層３４から粒 子セパレータ１４まで延びている。戻りダクト１６から燃焼室１２内へ層物質を 再循環させるための入口３８、３９が燃焼室の下部分３０に配置されている。燃 料入口４０が主として入口３８、３９の下方に配置されており、したがって燃料 と再循環粒子は、燃焼室１２内に導入されるとき、直ちに混合される。燃料は、 もし望まれるならば、戻りダクト１６の下部分３０内に導入され得る。 図面には示されていない過熱器面のような熱伝達面は熱伝達帯域における２ つの入口３８、３９の間において前記泡立て層３４に設けられ得る。 入口３８、３９は戻りダクト１６の下部分３０を燃焼室１２の下部分と結合 するフレーム状構造体４４において１つが他の１つの上に配置された狭いスロッ ト状の吸込通路４２ａ、４２ｂ、・・４２ｅ、４２ｆ（第２図を見よ）から成る ことが好ましい。通路４２ａ−４２ｆのおのおのは、０．５より小さい高さ（ｈ ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ｌ）、および典型的にｈ＜５０ｍｍ、を有することが好 ましい。第２図に図示されているように、通路４２ａ−４２ｆはダクト１６から 室１２へ、例えば約１０−２０度（第２図においては約１５度）、上方へ傾斜し ていることが好ましい。 吸込通路４２ａ−４２ｆを覆っている戻りダクト１６内の層３４の物質およ び吸込通路４２ａ−４２ｆの内部の固体流れは、燃焼室気体が高圧Ｐの燃焼室１ ２から、通路４２ａ−４２ｆおよび層３４を通って、戻りダクト１６の上部分３ ２の低圧の気体空間３６内に流入するのを阻止するガスシールを共同して構成す る。 運搬気体（例えば、空気、不活性ガス、再循環煙道ガスなど）は、下気体入 口４６、４８、５０、５２および５４（第２図）を通じて、戻りダクト１６の下 部分３０内に導入され得る。気体入口は流動層において普通に使用されているタ イプのごとき、任意の好適なタイプのノズルであり得る。 排他的または追加的運搬気体は上気体入口５６、５８および６０（第２図） を通じて導入され得る。 下気体入口４６−５４を通じて導入される運搬気体は層３４の最下部分およ び上部分から吸込通路４２ａ−４２ｆへ粒子を運搬する。ノズル５６を通じて導 入される運搬気体はノズル５８を通じて導入される運搬気体より多い粒子を運搬 し、前記ノズル５８は主として吸込通路４２ａ−４２ｃの最上通路を通じて固体 物質を運搬し、例えば低荷重の気体は主として最上のノズル６０を通じて導入さ れて、単に少量の固体を運搬して前記戻りダクト１６内に好適な層レベルを維持 する。 異なるノズル４６−６０を通る運搬気体流れを制御することによって、層３ ４の物質の所望量を通路４２ａ−４２ｆを通じて燃焼室１２の内部に再循環させ 、かつ同時に、変化する処理条件の間前記通路に効果的な固体流れシールを確保 し、以て例えば層レベルが気体が燃焼室１２から通路４２ａ−４２ｆを通って前 記戻りダクト１６内に流入するのを許すレベル以下に低下するの防止するため、 変化する処理条件において、最適の固体流れがすべての吸込通路４２ａ−４２ｆ を通じて確立され得る。層自体のガスシール効果は好適なレベルに維持される。 運搬気体流れの制御はまた通路４２ａ−４２ｆの弁作用を制御する。 高荷重の層物質が前記戻りダクトを通じて再循環されるとともに、最大限の 量の固形粒子を通路４２ａ−４２ｆを通じて運搬するめ運搬気体と同伴して引張 っていくために運搬気体がすべてのまたはほとんどすべてのノズル４６−５８を 通じて導入され得る。低荷重条件においては、単に少量の層物質が通路４２ａ− ４２ｆを通じて運搬されなくてはならない。これは主としてノズル５４−６０を 通じて運搬気体を導入することによって行われ得、それによって吸込通路４２ｅ および４２ｆに最も近い、同様に、ノズル４６−５２に最も近い層３４の部分は 運搬気体によってほとんど作用されず、その結果、減少された量の層物質が通路 ４２ａ−４２ｆを通じて再循環される。もし層３４のレベルが低いならば、ノズ ル６０および５８を通じて導入される運搬気体は層物質を全く運搬することなし に前記戻りダクトの気体空間３６内に上昇流入する。 しかし、固体流れシールが諸通路内に確立されることを保証するため注意が 払われなくてはならない。ある場合においては、特に最下通路４２ｅおよび４２ ｆにおいては、ガスシールは通路を固体粒子によって完全に満たすことによって 確立され得る。通路４２ａ−４２ｆを通る粒子の実流れは、もし気体が流入する のを阻止するのに十分なほど高いレベルの固体が前記戻りダクト内に存在するな らば、ガスシールを確立するために必要とされない。 固体流れシール領域入口３８、３９間の熱伝達領域において、流動化気体は 熱伝達を制御するため、かつ、固体物質を所望速度で熱伝達領域から入口３８、 ３９へ運搬するためノズルを通じて導入され得る。 第１図および第２図に示されるごときフレーム構造体４４は、壁２８のごと き、在来の管壁または膜壁内に容易に挿入され得る。フレーム４４およびそのス ロット状の入口通路４２ａ−２ｆは壁２０を耐火ライニング２９で覆うとき壁２ ０に予形成され得る。管壁２０内の管はフレーム構造体４４に必要な開口を設け るため組立間に曲げられ得る（図面に示されていない）。スチロックスまたはそ の他の可燃性材料から作られた、スロット状の通路４２ａ−４２ｆの使用を可能 にする型が、管壁２０を耐火ライニング２９で覆う前に、管間においてフレーム ４４に挿入される。型は耐火ライニング２９の加熱間に燃え尽きて、通路４２ａ −４２ｆと整合されたスロット状の通路または開口４２ａ’−４２ｆ’のみが残 る。 第３図は本発明のもう一つの実施例を説明する。この実施例において、熱交 換器室１１０が反応器室１１２に、層物質を熱交換器室１１０を通じて内部にお いて再循環させることによって反応器室１１２内の層物質（図示されていない） から熱を回収するため結合されている。 熱交換器室１１０は反応器壁１１８の下部の傾斜耐火内張り壁部分１１４と 結合されている。吸込開口１１６が耐火内張り壁部分１１４の上端部に設けられ ている。側壁１１８に沿って下方へ流れる粒子は開口１１６によって捕捉されて 熱交換器室１１０に流れ込む。液体が循環する熱伝達面１２０が熱交換器室１１ ０内に配置されている。 本発明によるスロット状の吐出通路１２２が、粒子を反応器室１１２内に再 導入するため耐火内張り壁部分１１４の最下部分に設けられている。粒子を反応 器室１１２内に再導入するための通路１２２が固体流れシールを構成している。 前記通路１２２は各１つが他の１つの上に配置されている狭いスロットであり、 各スロットは分離したＬ−弁を形成している。 運搬気体（例えば、空気）は粒子を熱交換器室から反応器室内に運搬するた めかつ通路１２２内の固体流れシールを制御するため熱交換器室の底のノズル１ ２４を通じて導入される。流動化気体を導入するためのその他のノズル（図面に 示されていない）は熱伝達を制御するため熱交換器室１１０内の熱伝達領域にお いて使用され得る。 第４図は本発明のさらに他の一実施例を示している。図面は流動層反応器に おける反応器室２１０の一部分および反応器室２１０に隣接して配置されていて 持上げ室２１４および処理室２１６を有するハウジング２１２を示している。ハ ウジング２１２は反応器室２１０の一側壁２１８に対し部分的に背中あわせに配 置されている。該ハウジングは壁２３２によって持上げ室２１４と処理室２１６ とに分割されている。壁２３２の上部分の開口２３４は２つの室２１４、２１６ を連絡している。 反応器室２１０の出口２２０は持上げ室２１４と反応器室２１０との間の共 通壁部分２２２に第１の垂直高さで設けられている。固体粒子は出口２２０を通 って反応器室２１０から持上げ室２１４のなかにこれら室間の圧力差によって流 れる。本発明による“えらシール”を形成する狭いスロット状の通路２２１が出 口２２０に配置されていて、気体が一方の室から他方の室へ流れるのを防ぐとと もに規定寸法より大きい物体が反応器室２１０から前記持上げ室２１４内に流れ るのを防止する。 空気ノズル２３６が固体粒子を開口２３４を通じて処理室２１６内に空気作 用によって運搬するため前記持上げ室に配置されている。反応器室２１０と処理 室２１６との間の共通壁２２８には、固体粒子を反応器室２１０内に戻るように 運搬するため２つの入口２２６および２２７が設けられている。運搬気体および それに同伴される固体粒子は、持上げ室２１４から入口２２６を通って反応器室 ２１０内に流れる。 処理室２１６内で固体粒子の層の内部に配置される第２の入口２２７は、本 発明によって各１つが他の１つの上に位置された狭いスロット状の通路２３０を 有する。固体粒子は重力によって通路２３０を通って流れ、または流動化気体が ノズル２４０を通って導入されることによってそれを通って流れる。固体流れシ ールが第２の入口２２７内に確立されて、処理室２１６から反応器室２１０内へ の制御不可能な固体流れを防止する。 第５図は本発明のさらに別の典型的な一実施例を示す。第５図はＣＦＢ（循 環流動層）反応器の反応器室３１０であってそれに戻りダクト３１２および熱交 換器室３１４を結合されたものを示す。固体粒子の層３１６が前記戻りダクト３ １２の下部分３１８内に蓄積されている。本発明による固体流れ通路３２０は前 記戻りダクト３１２の下部分３１８と熱交換器室３１４との間の隔壁３２２に設 けられている。運搬気体は粒子を通路３２０を通じて熱交換器室３１４内に運搬 するためかつ前記戻りダクトと熱交換器室との間に確立される固体流れシールを 通じて流れを制御するため、戻りダクト３１２の下部分内にノズル３２４を通じ て導入される。 熱交換器室３１４に導入される固体物質はその内部で流動化されて開口３２ ６を通じてオーバフローによって反応器室３１０内に再循環される。もし望まれ るならば、さらに、本発明による付加的通路が熱交換器室３１４と反応器室３１ ０との間の隔壁３２５の下部分に設けられ得る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１２月１５日 【補正内容】 請求の範囲 １．２つの隣接する室が隔壁（２０、１１４、２１８）によって分離されこの 隔壁が数個の通路（４２ａ−４２ｆ、１２２、２３０）を備えこれら室を互いに 連絡しているような２つの隣接する室に関して、その内部に固体粒子を有する第 １の室（３０、１１０、２１６、３１４／１２、１１２、２１０、３１０）から 隣接する第２の室内（１２、１１２、２１０、３１０／３０、１１０、２１６、 ３１４）に固体粒子を運搬する方法であって、該方法が下記過程すなわち、 （ａ） 運搬気体を第１の室内に導入しかつ固体粒子を隔壁の通路を通じて第 １の室から第２の室まで複式固体流れとして運搬する過程、および （ｂ） 過程（ａ）を実行する間、隔壁の通路を通じて第２の室から第１の室 へ気体および固体粒子が逆流するのを防止し、かつ隔壁の通路（４２ａ−４２ｆ 、１２２、２３０）に、固体流れシール、および、または制御可能の固体流れ弁 を確立する過程 を有することを特徴とする方法。 ２．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）および （ｂ）が、固体粒子を流動層システムにおいて第１の室内の固体粒子の層から第 ２の室内の流動状態または空気式運搬状態の固体粒子中へ導入することによって 実行される方法。 ３．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ｂ）が０．５ より小さい高さ（ｈ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ｌ）を有する狭い通路（４２ａ−４ ２ｆ、１２２、２３０）を通じて粒子を運搬することによって実行される方法。 ４．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）が第１の 室の底、第１の室の隔壁に対向している一側壁、または両方、を通じて運搬気体 を導入することによって実行される方法。 ５．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）および （ｂ）が固体粒子を流動層燃焼装置の燃焼室から内部に粒子の流動層を有する隣 接処理室内へ運搬するため実行される方法。 ６．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）および （ｂ）が流動層燃焼装置における再循環固体粒子を固体粒子流動層を内部に有す る内部熱交換器室から燃焼室内へ再循環させるため実行される方法。 ７．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）および （ｂ）が循環流動層燃焼装置における固体粒子を戻りダクト（１６）内の固体粒 子の層から燃焼装置の燃焼室内へ運搬することによって実行される方法。 ８．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ｂ）が水平ま たは少し傾斜したスロット状の通路であって各１つが他の１つの上に配置された ものを通じて固体粒子を複式固体流れとして運搬することによって実行される方 法。 ９．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ｂ）が約５０ ｍｍより小さい高さを有する通路を通じて固体粒子を複式水平固体流れとして運 搬することによって実行される方法。 １０．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）が第１ の室の隔壁に対向している一側壁を通じて運搬気体の少なくとも一部分を導入す ることによって実行される方法。 １１．固体粒子を内部に有する第１の室（３０、１１０、２１６、３１４／１ ２、１１２、２１０、３１０）から隣接する第２の室（１２、１１２、２１０、 ３１０／３０、１１０、２１６、３１４）へ固体粒子を運搬する装置であって、 前記２つの隣接する室が隔壁（２０、１１４、２１８）によって分離されている ものにおいて、該装置が、 − 運搬気体を第１の室内に導入するための気体入口手段、 − 前記隔壁に設けた２つ以上の通路（４２ａ−４２ｆ、１２２、２３０）であ って、各１つが他の１つの上に位置し、角度αのタンジェントより小さい高さ（ ｈ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ｌ）を有し、前記角度αが固体粒子の山の最大角度で あり、それをもって粒子が山の側面に沿って展開するまたは滑り下ることなしに 集められ得る角度であるもの、 − 前記室を互いに連絡する前記隔壁の通路によって設けられた固体流れシール 、制御可能の固体流れ弁、または両方、 を有することを特徴とする装置。 １２．請求項１１に記載の装置において、前記通路が約０．５より小さい高さ （ｈ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ｌ）を有する装置。 １３．請求項１１に記載の装置において、各１つが他の１つの上に配置された 前記２つ以上の通路が前記隔壁内のフレーム状構造体（４４）において合同えら 状形態にに結合されており、前記通路が水平であり、かつ、おのおのが約５０ｍ ｍより小さい高さを有する装置。 １４．請求項１３に記載の装置において、前記フレーム状構造体の２つ以上が 前記隔壁内において、水平に互いから離されて、並んで配置されている装置。 １５．請求項１４に記載の装置において、前記気体入口手段が前記通路を通じ て前記粒子を運搬するため前記フレーム状構造体の前において前記第１の室内に 配置された複数の運搬気体ノズル（５６−６０）を有する装置。 １６．請求項１５に記載の装置であって、さらに前記フレーム状構造体間に介 在する空間に隣接する帯域において前記第１の室内に配置された熱伝達面（１２ ０）を有する装置。 １７．請求項１１に記載の装置において、各１つが他の１つの上に配置された 前記２つ以上の通路が前記隔壁内のフレーム状構造体（４４）において合同えら 状形態に結合されている装置。 １８．請求項１７に記載の装置において、前記通路が約０．５より小さい高さ （ｈ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ｌ）を有する装置。 １９．請求項１８に記載の装置において、前記通路が水平面に対して少なくと も約１０度の角度を成している装置。 ２０．請求項１１に記載の装置において、前記通路が水平面に対して少なくと も約１０度の角度を成している装置。 ２１．請求項１１に記載の装置において、前記第１の室が燃焼室であり、前記 第２の室が処理室である装置。 ２２．請求項１１に記載の装置において、前記第１の室が処理室であり、前記 第２の室が燃焼室である装置。 ２３．請求項１１に記載の装置において、前記第１の室が戻しダクトであり、 前記第２の室が燃焼室である装置。 ２４．請求項１１に記載の装置であって、さらに第１および第２の室に隣接す る第３の室を有し、前記第３の室が前記第１と第２の室を分離している同じ第１ の隔壁の一部分によって第１の室から分離されており、前記第１の隔壁が前記第 １と第２の室を互いに連絡している前記第１の狭い通路から遠くに前記第１の隔 壁において各１つが他の１つの上に配置された２つ以上の狭い通路であって固体 流れシール、制御可能の固休流れ弁、または両方、を設けるため前記第１と第３ の室を互いに連絡しているものを有し、さらに前記第３の室が前記第２と第３の 室を互いに連絡している通路を有する第２の隔壁によって第２の室から分離され ており、かつ前記第１の室が燃焼室を有し、前記第２の室が運搬室を有し、前記 第３の室が処理室を有している装置。 ２５．請求項１１に記載の装置において、前記第１の室の内部の前記隔壁が耐 火材によって内張りされている装置。 ２６．請求項２５に記載の装置であって、さらに前記隔壁内の前記狭い通路に 内張りされた前記耐火ライニング内に配置された２つ以上の狭い通路を有する装 置。 ２７．請求項２５に記載の装置において、前記耐火ライニング内の前記狭い通 路が、前記壁が耐火ライニングで覆われる前に前記壁に挿入された、前記通路の 形にされた可燃材料を燃えきらせることによって作られ、前記可燃材料が耐火ラ イニングの加熱間に燃えきらされて残存する壁のなかに狭い通路が残されている 装置。 ２８．請求項１１に記載の装置において、前記隔壁が膜管壁であり、かつ前記 ２つ以上の通路であって各１つが他の１つの上に存在するものが、前記２つ以上 の通路のための開口を設けるように前記管を曲げられた位置において前記膜壁に 配列されている装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＦＩ，ＪＰ，ＫＲ，Ｐ Ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つの隣接する室が隔壁によって分離されこの隔壁が数個の狭い通路を備 えこれら室を互いに連絡しているような２つの隣接する室に関して、内部に固体 粒子を有する第１の室から隣接する第２の室内に固体粒子を運搬する方法であっ て、該方法が、 （ａ） 運搬気体を第１の室のなかに導入する過程、および （ｂ） 運搬気体によって、固体粒子を第１の室から第２の室へ、狭い通路が 固体流れシール、制御可能の固体流れ弁、または両方、として働くように、隔壁 における狭い通路を通じて複式固体流れとして運搬する過程 を有する方法。 ２．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）および （ｂ）が、固体粒子を流動層システムにおいて第１の室内の固体粒子の層から第 ２の室内の流動状態または空気式運搬状態の固体粒子中へ導入することによって 実行される方法。 ３．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ｂ）が０．５ より小さい高さ（ｈ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ｌ）を有する通路を通じて粒子を運 搬することによって実行される方法。 ４．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）が第１の 室の底、第１の室の隔壁に対向している一側壁、または両方、を通じて運搬気体 を導入することによって実行される方法。 ５．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）および （ｂ）が固体粒子を流動層燃焼装置の燃焼室から内部に粒子の流動層を有する隣 接処理室内へ運搬するため実行される方法。 ６．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）および （ｂ）が流動層燃焼装置における再循環固体粒子を固体粒子流動層を内部に有す る内部熱交換器室から燃焼室内へ再循環させるため実行される方法。 ７．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ａ）および （ｂ）が循環流動層燃焼装置における固体粒子を戻りダクト内の固体粒子の層か ら燃焼装置の燃焼室内へ運搬することによって実行される方法。 ８．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ｂ）が水平ま たは少し傾斜したスロット状の通路であって各１つが他の１つの上に配置された ものを通じて固体粒子を複式固体流れとして運搬することによって実行される方 法。 ９．請求項１に記載の固体粒子を運搬する方法において、過程（ｂ）が約５０ ｍｍより小さい高さを有する通路を通じて固体粒子を複式水平固体流れとして運 搬することによって実行される方法。 １０．固体粒子を内部に有する第１の室から隣接する第２の室へ固体粒子を運 搬する装置であって、前記２つの隣接する室が隔壁によって分離されているもの において、該装置が、 − 運搬気体を第１の室内に導入するための気体入口手段、および − 各１つが他の１つの上において隔壁に配置された２つ以上の通路であって 、固体流れシール、制御可能の固体流れ弁、または両方、を設けるため前記室を 互いに連絡するもの を有する装置。 １１．請求項１０に記載の装置において、前記通路が約０．５より小さい高さ （ｈ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ｌ）を有する装置。 １２．請求項１０に記載の装置において、各１つが他の１つの上に配置された 前記２つ以上の通路が前記隔壁内のフレーム状構造体において合同えら状形態に に結合されており、前記通路が水平であり、かつ、おのおのが約５０ｍｍより小 さい高さを有する装置。 １３．請求項１２に記載の装置において、前記フレーム状構造体の２つ以上が 前記隔壁内において、水平に互いから離されて、並んで配置されている装置。 １４．請求項１３に記載の装置において、前記気体入口手段が前記通路を通じ て前記粒子を運搬するため前記フレーム状構造体の前において前記第１の室内に 配置された複数の運搬気体ノズルを有する装置。 １５．請求項１４に記載の装置であって、さらに前記フレーム状構造体間に介 在する空間に隣接する帯域において前記第１の室内に配置された熱伝達面を有す る装置。 １６．請求項１２に記載の装置において、前記通路が約０．５より小さい高さ （ｈ）対長さ（ｌ）比（ｈ／ｌ）を有する装置。 １７．請求項１６に記載の装置において、前記通路が水平面に対して少なくと も約１０度の角度を成している装置。 １８．請求項１０に記載の装置において、前記通路が水平面に対して少なくと も約１０度の角度を成している装置。 １９．請求項１０に記載の装置において、前記第１の室が燃焼室であり、前記 第２の室が処理室である装置。 ２０．請求項１０に記載の装置において、前記第１の室が処理室であり、前記 第２の室が燃焼室である装置。 ２１．請求項１０に記載の装置において、前記第１の室が戻しダクトであり、 前記第２の室が燃焼室である装置。 ２２．請求項１０に記載の装置であって、さらに第１および第２の室に隣接す る第３の室を有し、前記第３の室が前記第１と第２の室を分離している同じ第１ の隔壁の一部分によって第１の室から分離されており、前記第１の隔壁が前記第 １と第２の室を互いに連絡している前記第１の狭い通路から遠くに前記第１の隔 壁において各１つが他の１つの上に配置された２つ以上の狭い通路であって固体 流れシール、制御可能の固体流れ弁、または両方、を設けるため前記第１と第３ の室を互いに連絡しているものを有し、さらに前記第３の室が前記第２と第３の 室を互いに連絡している通路を有する第２の隔壁によって第２の室から分離され ており、かつ前記第１の室が燃焼室を有し、前記第２の室が運搬室を有し、前記 第３の室が処理室を有している装置。 ２３．請求項１０に記載の装置において、前記第１の室の内部の前記隔壁が耐 火材によって内張りされている装置。 ２４．請求項２３に記載の装置であって、さらに前記隔壁内の前記狭い通路に 内張りされた前記耐火ライニング内に配置された２つ以上の狭い通路を有する装 置。 ２５．請求項２３に記載の装置において、前記耐火ライニング内の前記狭い通 路が、前記壁が耐火ライニングで覆われる前に前記壁に挿入された、前記通路の 形にされた可燃材料を燃えきらせることによって作られ、前記可燃材料が耐火ラ イニングの加熱間に燃えきらされて残存する壁のなかに狭い通路が残されている 装置。