JPH10332273A - 多室分割型流動層炉 - Google Patents
多室分割型流動層炉Info
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- JPH10332273A JPH10332273A JP3897098A JP3897098A JPH10332273A JP H10332273 A JPH10332273 A JP H10332273A JP 3897098 A JP3897098 A JP 3897098A JP 3897098 A JP3897098 A JP 3897098A JP H10332273 A JPH10332273 A JP H10332273A
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Abstract
室の流動層高差が適切な大きさである流動層炉の提供。 【解決手段】上流側分割室から下流側分割室へ原料を移
動させるための連絡口9の上下方向の位置が流動層高の
1/4以下であり、連絡口9の長さが100mm以上で
あり、ガス吹出しノズルの吹出し方向がほぼ垂直方向の
上向きの場合と、吹出し方向がほぼ水平方向の場合と、
吹出し方向が斜め下向きの場合の夫々について連絡口9
の入口と上流側ノズル端面との距離(X)と、連絡口9
の出口と下流側ノズル端面との距離とを個別に限定し、
且つ、連絡口9の上流側および下流側のいずれの開口部
においても、連絡口9の上面の角部とガス吹出し口とを
結ぶ線が水平面に対してなす角度を粉粒体原料の安息角
より大きくしたこと。
Description
体を処理する流動層炉に関する。
板または散気管を持つ容器に粉粒体を投入し、気体を多
孔板または散気管を通して流入させ、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25に示すように、「原料投入口2
1と排出口22を有する流動層炉23の内部を流動化板
24で上下に仕切り、流動化板24の下方にガス吹込室
25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(連絡口)を設け、
この連絡口を経て流動層炉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。
室から分割室への移動は仕切板27下部に設けた、単な
る孔である連絡口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
流側分割室内の原料が上流側分割室へ逆移動する現象)
が生じることがあり、そのため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、本発明の理解を
容易ならしめるために、バックミキシング及びそれに関
連する従来の流動層炉の有する問題点について詳細に説
明する。
石を焼成したり、反応させたりする。そのためには鉱石
が炉内に滞留する時間を長くすることが好ましい。滞留
時間を長くするには、炉径を大きくするか又は炉内に滞
留する鉱石層高を大きくすればよいが、前者方法は設備
コストが大幅に上昇するし、後者方法は炉が大きくなる
ばかりでなく、ガス供給用コンプレッサーの動力が大幅
にアップして運転コストが増大する。
分散器と仕切板を組み合わせた流動層炉である。例え
ば、分散板方式の場合、図1に示すように、底部に風箱
1を有し、風箱1の上方のガス分散器2(分散板)に設
けた多数のガス吹出しノズル3よりガスを噴出してガス
分散器2上に粉粒体の流動層4を形成し、この流動層4
を仕切板5によって複数(4a、4b、4c)に分割し
た多室分割型流動層炉が知られている。流動層を多室に
分割すると(流動層の分割数nを大きくすると)、鉱石
の炉内滞留時間は図2に示すように大幅に増大する。図
2において、n=1は流動層を分割しなかった場合を示
す。
ように、数時間以上の炉内滞留時間を必要とするもので
は、流動層を多室分割にすることは避けられない(例え
ば、4分割とか7分割)。ところで、このような特長を
有する多室分割型流動層を実現するには、次の2つの要
点を満たすことが必須である。
6によって仕切られた上流側分割室7から下流側分割室
8へ連絡口9を経て流れることが必要である。その逆に
下流側分割室8から上流側分割室7へ流れる現象(バッ
クミキシング)が生じた場合には、流動層を分割する効
果が低減されてしまう。例えば、4分割の場合でも、バ
ックミキシングが生じると、図2に示す鉱石の炉内滞留
時間分布曲線は、図4に示すように、n=4のそれでは
なく、点線で示すように、n=2に近い分布の曲線にな
ることがある。
流動層高差を適切な大きさにすること 上流側から下流側に流れるためには、上流側分割室の流
動層高が下流側分割室の流動層高より大きくなければな
らないが、一方、その差は小さい方が望ましい。例え
ば、7分割室型流動層炉の場合、流動層高差が仮に20
0mmあるとすれば、全部で1200mm(200mm
×6)という大きい値となり、流動層高の平均が100
0mmや2000mmのプロセスには適用できなくなる
(適用する場合は余分の配慮が必要となる。即ち炉の高
さを大きくする必要があり、かつ供給ガス圧力も最も高
い流動層高に適合させる必要があるため、設備と運転の
両コストの上昇を招いてしまう。また、分割室間へのガ
スの分配が困難となる。即ち、ガスを噴出するノズルで
の圧損を適切に調整しないと、ガスが均等に分配されな
くなってしまう)。
流動層炉のバックミキシング防止方法の一つは、分割室
と分割室を連絡する連絡口の口径を小さくする方法であ
るが、連絡口を小さくすると、前後の分割室の流動層高
差が大きくなり、上記したような不都合が生じる。
明する。 連絡口の長さが100mm以下である場合、バック
ミキシングを生じる。一般的に流動層内の各ポイントの
圧力は1秒より短い時間周期で変動し、連絡口出入口の
圧力差により鉱石が移動する。例えば、図5に示すよう
に、連絡口を通過する鉱石の流量は変動する。図5にお
いて、記号「+」は上流から下流への流れを示し、記号
「−」は下流から上流への流れ(バックミキシング)を
示す。従って、連絡口の長さが短いと(例えば、5m
m)、簡単にバックミキシングが生じる。
と、仮に「−」方向の流れを生じても、「−」方向の流
れの鉱石は連絡口内に留まっており、従って、結果的に
「+」方向への流れとなる。
石の密な下降流がない場合、前後の分割室の流動層高差
が大きくなり、且つバックミキシングを生じる。連絡口
の入口付近および出口付近に鉱石の密な下降流がない場
合、連絡口内に空隙部を生じて多量のガスが通過する。
このことは流動層高差が大きくなることにつながる。ま
た、ガスが上流側と下流側の間を流れることにより、バ
ックミキシングを生じてしまう。
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、前後の分割室の流動層高
差が適正な大きさである流動層炉を提供することにあ
る。
に、本発明は、連絡口の上下方向の高さを一定以下と
し、分割室と分割室を連絡する連絡口の長さを一定以上
の大きさとし、連絡口入出口とガス吹出しノズル端面と
の距離を一定以上にし、さらに、連絡口の上面の角部と
ガス吹出口とを結ぶ線が水平面に対してなす角度を粉粒
体原料の安息角より大きくすることにより、連絡口の入
口付近および出口付近に原料が停滞せず、バックミキシ
ングを生じることなく、上流側分割室の原料は連絡口を
経て下流側分割室へ移動することが可能になる。
の側面から投入された粉粒体原料を炉内下部に配置した
ガス分散器に設けた多数のガス吹出しノズルより吹出さ
れる反応ガスにより流動させつつ反応を行って他方の側
面から成品を排出するバブリング型流動層炉であって、
流動層を仕切板によって複数の分割室に分割し、上記仕
切板の下部に上流側分割室から下流側分割室へ原料を移
動させるための連絡口を設け、該連絡口を通過する原料
の平均移動速度が500mm/秒以下である流動層炉に
おいて、以下の条件を満たすことを特徴としている。連
絡口の上下方向の位置が流動層高の1/4以下であり、
連絡口の長さが100mm以上であり、ガス吹出しノズ
ルの吹出し方向がほぼ垂直方向の上向きの場合、連絡口
入口と上流側ノズル端面との距離が150mmより大き
く、連絡口出口と下流側ノズル端面との距離が50mm
より大きく、ガス吹出しノズルの吹出し方向がほぼ水平
方向の場合、連絡口入口と上流側ノズル端面との距離が
200mmより大きく、連絡口出口と下流側ノズル端面
との距離が100mmより大きく、ガス吹出しノズルの
吹出し方向が斜め下向きの場合、連絡口入口と上流側ノ
ズル端面との距離が200mmより大きく、連絡口出口
と下流側ノズル端面との距離が100mmより大きく、
連絡口の上流側および下流側のいずれの開口部において
も、連絡口の上面の角部とガス吹出口とを結ぶ線が水平
面に対してなす角度を粉粒体原料の安息角より大きくし
ている。
要素の限定理由について、本発明の作用との関係におい
て、以下に詳細に説明する。 (1)連絡口内をガスのみが流れないようにする。連絡
口内をガスが流れると圧損が大きくなるので、前後の分
割室の流動層高差は大きくなり(同じ粉粒体流量に対し
て)、且つバックミキシングを生じてしまう。これを防
止するためには、連絡口内に粉粒体が充満していること
が必要である。すなわち、連絡口内に粉粒体のみが存在
すれば、上流側流動層と下流側流動層の圧力差により、
粉粒体全体が上流側から下流側に押し出されるようにし
て移動する(一時的または瞬間的に、少し下流側から上
流側へ移動しても、その移動距離が連絡口の長さよりも
小さければ問題はない)。
ようにするためには、以下の手段を採用することが好ま
しい。 連絡口の上下方向の位置を流動層高の1/4以下と
すること。連絡口の上下方向の位置が高すぎるのは好ま
しくない。というのは、流動層内の粉粒体の密度は上部
では薄く、連絡口の位置が高いところにあると、連絡口
内にガスが流入しやすくなるからである。従って、連絡
口の上下方向の位置は流動層高の1/4以下であること
が好ましい。
を形成すること。図6に示すように、分散板10に設け
るガス吹出しノズル11の位置を仕切板6より適正な距
離だけ離すと、図6に矢印で示すように粉粒体は移動し
て連絡口9付近には密な下降流が生じる。この連絡口入
口付近の密な下降流に阻止されて、連絡口内にガスが流
入することはない。
の厚さを大きくすること。連絡口内を経て粉粒体が上流
側から下流側へ移動するとき、図7(a)に示すよう
に、この粉粒体の下降流の一部が連絡口9内に流れ込
む。このとき、下降流の厚さが薄いと、図7(b)に示
すように、粉粒体Pのみならず、ガスGまでも連絡口9
内に多量吸い込まれてしまう。多量のガスが連絡口内に
吸い込まれると、上記したような問題が生じる。そこ
で、連絡口入口付近の粉粒体の密な下降流の厚さは大き
くなければならないことになる。
流を形成し、しかも、その下降流の厚さを大きくする要
因について実験を行った結果、図8に示すように、連絡
口9とガス吹出しノズル(11a、11b、11c)の
相対位置が重要であることが判明した。すなわち、ガス
吹出しノズルが連絡口9に近すぎる場合には、粉粒体の
下降流の厚さは非常に薄く(または、下降流は形成され
ず)、連絡口内にガス流れが生じるので、連絡口内を粉
粒体が移動し得ないことが分かった。これに対して、ガ
ス吹出しノズルの位置が連絡口9から離れていればいる
ほど、連絡口入口付近の下降流の厚さは大きくなること
が分かった。
吹出し方向がほぼ垂直方向の上向きである上向きノズル
11aの場合、図8(a)に示す連絡口9の入口と上向
きノズル11aの端面との距離Xを150mmより大き
くするのが好ましい。また、図9(b)に示すように、
ガス吹出し方向がほぼ水平方向である水平向きノズル1
1bの場合(なお、ノズル内流速は10〜80m/
秒)、図8(b)に示す連絡口9の入口と水平向きノズ
ル11bの端面との距離Xを200mmより大きくする
のが好ましい。また、図9(c)に示すように、ガス吹
出し方向が斜め下向きである斜め下向きノズル11cの
場合(なお、ノズル内流速は10〜80m/秒)、図8
(c)に示す連絡口9の入口と斜め下向きノズル11c
の端面との距離Xを200mmより大きくするのが好ま
しい。
粒体の平均移動速度が500mm/秒以下の場合に適用
される。というのは、粉粒体の平均移動速度がこれより
も大きい場合、距離Xを一定以上に限定するまでもな
く、バックミキシングを一切生じることなく、粉粒体は
連絡口の入口から出口に向かって移動するからである。
なお、粉粒体の平均移動速度とは、粉粒体の投入量A
(T/H)をその嵩比重γ(T/m3)で除することに
よって得られる流量Q(m3/H)を連絡口の断面積
(m2)で除することによって得られる数値(m/H)
をいう。
流を形成すること。連絡口出口付近に粉粒体の密な下降
流が形成されない場合、図10に示すように、連絡口9
内の出口部分には粉粒体が存在せずに粉粒体が充満して
いる連絡口の有効長さが短くなる。すると、上記したよ
うに、バックミキシングが生じやすくなる。そこで、連
絡口出口付近にも入口と同様に密な下降流を形成するこ
とが好ましく、そのための方法は入口の場合と同様にガ
ス吹出しノズル端面と連絡口出口との距離Xを一定以上
にすればよいが、出口側では連絡口内の粉粒体がずれ落
ちないように押圧する程度でよく、下降流の厚さは入口
側の場合よりも薄くてよい。具体的には、以下のとおり
である。
がほぼ垂直方向の上向きである上向きノズル11aの場
合、同上距離Xは50mmより大きくするのが好まし
い。また、図9(b)に示すように、ガス吹出し方向が
ほぼ水平方向である水平向きノズル11bの場合、同上
距離Xは100mmより大きくするのが好ましい。ま
た、図9(c)に示すように、ガス吹出し方向が斜め下
向きである斜め下向きノズル11cの場合、同上距離X
は100mmより大きくするのが好ましい。
うにすること 連絡口前後の粉粒体が、図11に示すように停滞する
と、連絡口内の粉粒体が移動しなくなってしまう。この
粉粒体を移動させるには、連絡口前後の分割室の流動層
高差を非常に大きくしなければならない(例えば、数1
00mmという非経済的な値にしなければならない)。
この停滞部分の発生の有無は、連絡口とガス吹出口とを
結ぶ線が水平面に対してなす角度に依存する。一般的に
は、ガス吹出しノズル近傍の粉粒体はガス流により持ち
上げられるため、図12に示すように、連絡口9の下面
の角部Pとガス吹出口Qを結ぶ線Lが水平面に対してな
す角度αが粉粒体の安息角より大きいと、連絡口9入口
付近に粉粒体の停滞部は生じず、連絡口9内の粉粒体は
入口から出口に向けて移動する。しかし、実際には上記
角度αは粉粒体の安息角より多少小さくても連絡口9内
の粉粒体の移動に支障はないことが分かった。すなわ
ち、図13に示すように、連絡口9の上面の角部Rとガ
ス吹出口Qを結ぶ線Mが水平面に対してなす角度βが粉
粒体の安息角より大きければ、問題ないことが分かっ
た。というのは、αが粉粒体の安息角より小さくて連絡
口入口付近に多少停滞部が存在しても、線Mおよびその
近傍の(線Mより下方)のかなりの粉粒体は下降流に伴
われて斜面上をずり落ちていくので、連絡口内の粉粒体
の移動を実質的に阻止することはないからである。
口とを結ぶ線が水平面に対してなす角度は粉粒体の安息
角より大きいことが好ましい。以上の角度α、βと粉粒
体の安息角との関係は連絡口出口においても同様にする
のが好ましい。なお、このことは分散板のみならず、公
知の種々のガス分散器に関しても同様である。
上方に位置することが好ましい。連絡口内に停滞部が生
じにくくなるからである。 連絡口の上流側開口部が下流側に向かって漸次径小
となることが好ましい。粉粒体が連絡口内に入りやすく
なるからである。 連絡口の上流側開口部の下面部分が仕切板端面より
上流側に向けて突出していることが好ましい。連絡口の
入口付近に粉粒体の密な下降流ができやすくなるからで
ある。また、その突出している部分の上面の角部が斜め
に切断されていることが好ましい。連絡口入口付近に停
滞部が生じにくくなるからである。 突出している部分の上面が上流側から下流側に向け
て下方に傾斜していることが好ましい。連絡口内を粉粒
体が流れやすくなるからである。 連絡口が上流側から下流側に向かって下方に傾斜し
ていることが好ましい。連絡口内を粉粒体が流れやすく
なるからである。 上記傾斜角が粉粒体の安息角より大きいことが好ま
しい。停滞部が生じにくくなるからである。 連絡口の下流側開口部の下面部分が仕切板端面より
下流側に向けて突出していることが好ましい。連絡口出
口付近に粉粒体の密な下降流が形成されるからである。
また、その突出している部分の上面の角部が斜めに切断
されていることが好ましい。連絡口出口付近に停滞部が
生じにくくなるからである。 連絡口が仕切板の上流側および下流側の両端面より
突出していることが好ましい。仕切板の厚みに関係な
く、連絡口の入口側および出口側付近に粉粒体の密な下
降流が形成されるからである。
ガス吹出しノズルを設け、そのガス吹出しノズルより連
絡口内に反応ガスを吹出すことが好ましい。このように
することで、連絡口内に粉粒体が停滞しないようにする
ことができるからである。この反応ガスとしては、流動
層炉に導入されるガスの一部または外部より導入したガ
スを使用することができる。また、ガス吹出しノズルの
先端部に多孔質の材料、例えば、多孔質の耐火物(レン
ガ)を使用することもできる。また、ガス吹出しノズル
の先端部が上流側から下流側に向けて斜めに曲がってい
れば、連絡口内における粉粒体の停滞を抑止する効果は
さらに向上するので好ましい。
面を参照しながら説明する。 (1)実験条件(1例) 粉粒体原料 a 嵩比重2.0T/m3 の鉄鉱石粉を流動層炉実験設
備内に2.0T/H投入した。 b 嵩比重1.5T/m3 の珪石粉を流動層炉実験設備
内に2.0T/H投入した。 なお、流動層炉実験設備は内部の粉粒体原料の流動現象
を明瞭に観察しうるようなプラスチック製の円筒容器を
使用した。図1に示す実際の流動層炉との大きな違い
は、分散板2を支持する支持パイプ12がないことと、
流動層4を仕切る仕切板5の数を1枚としたことであ
る。また、使用したガスは空気であり、温度は常温であ
る。 仕切板下部に設けた連絡口の高さは流動層高の約1
/4以下とした。 連絡口の口径は150mmとした。 およびの条件より、連絡口を通過する粉粒体原
料の平均移動速度は、鉄鉱石粉の場合、20mm/秒と
なり、珪石粉の場合、30mm/秒となる。
の吹出し方向がほぼ垂直方向の上向きの場合、入口側の
距離Xは200mmとし、出口側の距離Xは200mm
とした。また、ガス吹出しノズルの吹出し方向が斜め下
向きの場合、入口側の距離Xは250mmとし、出口側
の距離Xは200mmとした。また、角度β(図13参
照)は45°とした(鉄鉱石粉の安息角は40°であ
り、珪石粉の安息角は30°である)。以上の条件で鉄
鉱石粉または珪石粉の流動化実験を行ったところ、いず
れの粉粒体原料においても、連絡口9を通過する原料は
連絡口入出側の圧力差の影響により、出口側へ一定距離
移動した後に入口側へ僅か移動するという運動を行いな
がら、バックミキシングを生じることなく、上流側の分
割室から下流側の分割室へ移動した。なお、ガス吹出し
ノズルの吹出し方向がほぼ垂直方向の上向きの場合、連
絡口入口側の距離Xが150mm以下で連絡口出口側の
距離Xが50mm以下の場合には、連絡口内にガスが流
れ、上流側と下流側の分割室の流動層高差が異常に大き
くなり(約200mm)、かつバックミキシングを生じ
た。また、ガス吹出しノズルの吹出し方向が斜め下向き
の場合、連絡口入口側の距離Xが200mm以下で連絡
口出口側の距離Xが100mm以下の場合には、同様の
現象が生じた。
合、連絡口入口付近に停滞部が生じ、粉粒体原料は連絡
口内を移動することができなかった。
かって漸次径小化したもの 図14(a)に示すものは、連絡口9の上流側開口部を
曲面状に形成したものであり、図14(b)に示すもの
は、連絡口の上流側開口部を斜めに切断したものであ
り、いずれの形状のものも粉粒体原料がスムーズに連絡
口9に流入する様子が確認できた。
仕切板端面より上流側に向けて突出させたもの 図15に示すように、連絡口9の上流側開口部の下面部
分13を上流側に向けて突出させると、連絡口9の入口
付近に粉粒体の密な下降流が形成されるのが確認でき、
粉粒体は連絡口9内を入口から出口に向けて、バックミ
キシングを生じることなく移動する様子が確認できた。
面の角部を斜めに切断したもの 図15に示す構成の場合、下面部分13上に粉粒体の停
滞部が若干発生したが、図16に示すように、下面部分
13の上面の角部を斜めに切断することにより、この停
滞部が殆ど存在しなくなったことが確認できた。
面を上流側から下流側に向けて下方に30°傾斜させる
ようにしたもの 図17に示すように、下面部分13を上流側から下流側
に向けて下方に30°傾斜させると、連絡口入出側の流
動層圧力差に加えて粉粒体の自重が付加されるので、図
15または図16に示す構成のものに比べて、連絡口9
内の粉粒体の移動がやや促進される様子が確認できた。
下方に傾斜しているもの 図18に示すように、連絡口9を上流側から下流側に向
けて下方に30°傾斜させると、連絡口内の粉粒体の移
動は図8に示す構成のものに比べてやや促進される様子
が確認できた。なお、図17と図18における傾斜角度
は、粉粒体の移動を促進するために約30°以上とする
のが好ましい。
仕切板端面より下流側に向けて突出させたもの 図19に示すように、連絡口9の下流側開口部の下面部
分13を下流側に向けて突出させると、連絡口9の出口
付近に粉粒体の密な下降流が形成されるのが確認でき、
粉粒体は連絡口9内を入口から出口に向けて、バックミ
キシングを生じることなく移動する様子が確認できた。
部を斜めに切断したもの 図19に示す構成の場合、下面部分13上に粉粒体の停
滞部が若干発生したが、図20に示すように、下面部分
13の上面の角部を斜めに切断することにより、この停
滞部が殆ど存在しなくなったことが確認できた。
部に100mm以上の長さの連絡口を上流側と下流側に
向けて突出させたもの 上記いずれの例においても、仕切板をカットして連絡口
を設けてあるが、図21に示すようなパイプ状の連絡口
9aを仕切板6に設けることによっても同様な結果が得
られることが確認されている。
ルを設けたもの 図22は、連絡口9の中間部にガス吹出しノズル14を
設け、そのガス吹出しノズル14より連絡口9内に、流
動層炉に導入される反応ガスの一部を吹出すようにした
ものである。このようにすることで、連絡口9内におけ
る粉粒体の停滞部がほとんど存在しなくなったことが確
認できた。図23は、ガス吹出しノズル14の先端部に
多孔質の材料15(多孔質の耐火物(レンガ))を使用
した場合を示す。このようにノズル先端部を多孔質の材
料にしても、図22の場合と同じように、連絡口9内に
おける粉粒体の停滞を抑制する効果が確認できた。
ズル14a、14b、14cを設け、ガス吹出しノズル
14a、14b、14cの先端部を上流側から下流側に
向けて斜めに曲げたものである。このようにすること
で、連絡口9内における粉粒体の停滞は完全になくなっ
たことを確認できた。
で、次に記載するような効果を達成することができる。 請求項1記載の発明によれば、バックミキシングが
生じることなく、しかも上流側と下流側の分割室の流動
層高差を適正な大きさに維持しつつ、粉粒体原料は連絡
口内を上流側から下流側に向けて移動しうる流動層炉を
提供することができる。従って、設備コストと運転コス
トの低い流動層炉を実現することができる。
内に粉粒体原料が停滞しにくい流動層炉を提供すること
ができる。
内に粉粒体原料が流入しやすい流動層炉を提供すること
ができる。
の入口付近に粉粒体原料の密な下降流が形成されやすい
流動層炉を提供することができる。
の入口付近に粉粒体原料が停滞しにくい流動層炉を提供
することができる。
ば、連絡口内を粉粒体原料が移動しやすい流動層炉を提
供することができる。
の出口付近に粉粒体原料の密な下降流が形成されやすい
流動層炉を提供することができる。
口の出口付近に粉粒体原料が停滞しにくい流動層炉を提
供することができる。
口の入・出口付近に粉粒体原料の密な下降流が形成され
やすく、しかもバックミキシングが生じにくくて、仕切
板の厚さに関係なく、連絡口内を粉粒体原料が上流側か
ら下流側に向けて移動しうる流動層炉を提供することが
できる。
によれば、連絡口内に粉粒体原料が停滞しにくい流動層
炉を提供することができる。
る。
の関係を示す図である。
する図である。
の関係を示す図である
動の様子を説明する図である。
ある。
図である。
を説明する図である。
(b)は水平向きノズルの断面図、図9(c)は斜め下
向きノズルの断面図である。
る図である。
る図である。
吹出口Qとを結ぶ線が水平面に対してなす角度(α)を
説明する図である。
吹出口Qとを結ぶ線が水平面に対してなす角度(β)を
説明する図である。
次径小となる例を示す断面図である。
面より突出している例を示す断面図である。
めに切断した例を示す断面図である。
ら下流側に向けて下方に傾斜している例を示す断面図で
ある。
斜している例を示す断面図である。
面より突出している例を示す断面図である。
めに切断した例を示す断面図である。
面より突出している例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
先端部に多孔質の材料を使用した例を示す断面図であ
る。
先端部が上流側から下流側に向けて斜めに曲がっている
例を示す断面図である。
る。
ノズル 4…流動層 5、6…仕切板 7…上流側分割室 8…下流側分割室 9,9a…連絡口 11a…上向きノズル 11b…水平向きノズル 11c…斜め下向きノズル 12…支持パイプ 13…下面部分
Claims (14)
- 【請求項1】 一方の側面から投入された粉粒体原料を
炉内下部に配置したガス分散器に設けた多数のガス吹出
しノズルより吹出される反応ガスにより流動させつつ反
応を行って他方の側面から成品を排出するバブリング型
流動層炉であって、流動層を仕切板によって複数の分割
室に分割し、上記仕切板の下部に上流側分割室から下流
側分割室へ原料を移動させるための連絡口を設け、該連
絡口を通過する原料の平均移動速度が500mm/秒以
下である流動層炉において、以下の条件を満たすことを
特徴とする多室分割型流動層炉。連絡口の上下方向の位
置が流動層高の1/4以下であり、 連絡口の長さが100mm以上であり、 ガス吹出しノズルの吹出し方向がほぼ垂直方向の上向き
の場合、連絡口入口と上流側ノズル端面との距離が15
0mmより大きく、連絡口出口と下流側ノズル端面との
距離が50mmより大きく、 ガス吹出しノズルの吹出し方向がほぼ水平方向の場合、
連絡口入口と上流側ノズル端面との距離が200mmよ
り大きく、連絡口出口と下流側ノズル端面との距離が1
00mmより大きく、 ガス吹出しノズルの吹出し方向が斜め下向きの場合、連
絡口入口と上流側ノズル端面との距離が200mmより
大きく、連絡口出口と下流側ノズル端面との距離が10
0mmより大きく、 連絡口の上流側および下流側のいずれの開口部において
も、連絡口の上面の角部とガス吹出口とを結ぶ線が水平
面に対してなす角度を粉粒体原料の安息角より大きくし
たこと。 - 【請求項2】 連絡口下面がガス吹出しノズルの吹出し
部より上方に位置することを特徴とする請求項1記載の
多室分割型流動層炉。 - 【請求項3】 連絡口の上流側開口部が下流側に向かっ
て漸次径小となることを特徴とする請求項1または2記
載の多室分割型流動層炉。 - 【請求項4】 連絡口の上流側開口部の下面部分が仕切
板端面より上流側に向けて突出していることを特徴とす
る請求項1または2記載の多室分割型流動層炉。 - 【請求項5】 突出している部分の上面の角部が斜めに
切断されていることを特徴とする請求項4記載の多室分
割型流動層炉。 - 【請求項6】 突出している部分の上面が上流側から下
流側に向けて下方に傾斜していることを特徴とする請求
項4記載の多室分割型流動層炉。 - 【請求項7】 連絡口が上流側から下流側に向けて下方
に傾斜していることを特徴とする請求項1、2または3
記載の多室分割型流動層炉。 - 【請求項8】 傾斜角が粉粒体原料の安息角より大きい
ことを特徴とする請求項6または7記載の多室分割型流
動層炉。 - 【請求項9】 連絡口の下流側開口部の下面部分が仕切
板端面より下流側に向けて突出していることを特徴とす
る請求項1記載の多室分割型流動層炉。 - 【請求項10】 突出している部分の上面の角部が斜め
に切断されていることを特徴とする請求項9記載の多室
分割型流動層炉。 - 【請求項11】 連絡口が仕切板の上流側および下流側
の両端面より突出していることを特徴とする請求項1記
載の多室分割型流動層炉。 - 【請求項12】 連絡口の中間部に1個または複数個の
ガス吹出しノズルを設け、そのガス吹出しノズルより連
絡口内に反応ガスを吹出すことを特徴とする請求項1記
載の多室分割型流動層炉。 - 【請求項13】 ガス吹出しノズルの先端部に多孔質の
材料を使用したことを特徴とする請求項12記載の多室
分割型流動層炉。 - 【請求項14】 ガス吹出しノズルの先端部が上流側か
ら下流側に向けて斜めに曲がっていることを特徴とする
請求項12記載の多室分割型流動層炉。
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CA002303111A CA2303111C (en) | 1998-02-20 | 1998-09-24 | Multichamber division type fluidized bed furnace |
BR9813204-0A BR9813204A (pt) | 1998-02-20 | 1998-09-24 | Reator de leito fluidizado multi-divisórias |
AU91852/98A AU727917B2 (en) | 1998-02-20 | 1998-09-24 | Multi-partitioned fluidized bed reactor |
RU2000124086/02A RU2184915C2 (ru) | 1998-02-20 | 1998-09-24 | Реактор с псевдоожиженным слоем, разделенный на множество отделений |
DE69836349T DE69836349T2 (de) | 1998-02-20 | 1998-09-24 | Wirbelschichtofen des multikammerdivisionstypes |
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Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009148747A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-07-09 | Brunob Ii Bv | 流動化された粒子状固体の多段式処理のための方法及びシステム |
JP2018103066A (ja) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 株式会社Ihi | 流動層システム |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP3897098A patent/JP2862863B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009148747A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-07-09 | Brunob Ii Bv | 流動化された粒子状固体の多段式処理のための方法及びシステム |
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