JPS5843384A - 流動床炉の炉床 - Google Patents
流動床炉の炉床Info
- Publication number
- JPS5843384A JPS5843384A JP14038881A JP14038881A JPS5843384A JP S5843384 A JPS5843384 A JP S5843384A JP 14038881 A JP14038881 A JP 14038881A JP 14038881 A JP14038881 A JP 14038881A JP S5843384 A JPS5843384 A JP S5843384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluidized bed
- distribution plate
- bed furnace
- hearth
- particles
- 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
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は流動床炉の炉床、詳しくは、流動床炉の分配板
と、その分配板上に・、沈積静置するのに適合した密度
および粒子径を有する無機化合物粒子から形成される保
護層とから成る流動床炉の炉床に関する。
と、その分配板上に・、沈積静置するのに適合した密度
および粒子径を有する無機化合物粒子から形成される保
護層とから成る流動床炉の炉床に関する。
燃料−空気混合ガスを燃焼させ、その燃焼ガスにより無
機化合物粒子−流動させる流動床炉は従来から広く金属
熱処理炉、焼却炉等の用途に用いられてきた。この流動
床炉において、流動粒子を保持し、且つ均、−な流動層
を得るため通気用孔を全面に設けた金属または通気性構
造を有するセラ建ツタ材質よりなる分配板が炉床に使用
されている。流動層を作るＫ Ｉａ 、燃料−空気混合
ガそを上述の分配板の下から上へ向って通過させ、炉床
を形成する′分配板の直上で燃焼させ、その燃焼ガスの
気流によって分配板上の粒子を流動させるのである。
。
機化合物粒子−流動させる流動床炉は従来から広く金属
熱処理炉、焼却炉等の用途に用いられてきた。この流動
床炉において、流動粒子を保持し、且つ均、−な流動層
を得るため通気用孔を全面に設けた金属または通気性構
造を有するセラ建ツタ材質よりなる分配板が炉床に使用
されている。流動層を作るＫ Ｉａ 、燃料−空気混合
ガそを上述の分配板の下から上へ向って通過させ、炉床
を形成する′分配板の直上で燃焼させ、その燃焼ガスの
気流によって分配板上の粒子を流動させるのである。
。
しかしながら上述の方法には次に述べる大きな欠陥があ
る。即ち、分配板の上表面が燃焼ガスの高熱に直奈曝ら
されるはか、分配板の下面は導入される燃料−空気鴎合
ガス流によりて冷却される結果、分配板の上下において
著しい温度差を生じ、それに基づく熱応力、化学腐食等
により分配板の寿命が著しく損なわれることである。こ
のような傾向は作業温度が例えば１０００℃以上に高ま
るにつれて著しくなる。
る。即ち、分配板の上表面が燃焼ガスの高熱に直奈曝ら
されるはか、分配板の下面は導入される燃料−空気鴎合
ガス流によりて冷却される結果、分配板の上下において
著しい温度差を生じ、それに基づく熱応力、化学腐食等
により分配板の寿命が著しく損なわれることである。こ
のような傾向は作業温度が例えば１０００℃以上に高ま
るにつれて著しくなる。
前述のように、従来の方法においては、分配板の上下に
おける著、しい温度差に基づく熱応力や高温における腐
食現象が、くりかえし使用中に次第に分配板を損傷する
原因となると思われ、またセラミック製の分配板の場合
には、高温で使用したとき往々にしてセ２°ミックの内
部で燃焼現象が起り、その際の高熱と燃焼に伴う衝撃と
が分配板の早期破損の原因となることもある。これらの
問題はすべて加熱室からの分配板への直接の熱負荷によ
って起こることは明らかである。
おける著、しい温度差に基づく熱応力や高温における腐
食現象が、くりかえし使用中に次第に分配板を損傷する
原因となると思われ、またセラミック製の分配板の場合
には、高温で使用したとき往々にしてセ２°ミックの内
部で燃焼現象が起り、その際の高熱と燃焼に伴う衝撃と
が分配板の早期破損の原因となることもある。これらの
問題はすべて加熱室からの分配板への直接の熱負荷によ
って起こることは明らかである。
本発明者は、前述の問題を解消するため、例えば１００
０℃以上の比較的高温の使用においてもなお耐久性のあ
る炉床の開発研究を行なってきた結果、従来使用のセラ
ミックまたは金属製の分配板の上に、流動する無機化香
物粒子と同質または異質の無機化合物粒子によ１．１１
１ｍ１．沈積静置した保繰層を形成させ、それによって
分配板に与えられる熱負荷を遮蔽して緩和し、これらの
分配板の寿命を著しく延長させることに成功し、本発明
を完成することができた。即ち、本発明は分配板に与え
られる直接の熱負荷を遮蔽して緩和するため、流動す粒
子を、流動床炉の作業中に燃焼ガスの気流に抗して分配
板上に保映層として沈積静置させるものである。
０℃以上の比較的高温の使用においてもなお耐久性のあ
る炉床の開発研究を行なってきた結果、従来使用のセラ
ミックまたは金属製の分配板の上に、流動する無機化香
物粒子と同質または異質の無機化合物粒子によ１．１１
１ｍ１．沈積静置した保繰層を形成させ、それによって
分配板に与えられる熱負荷を遮蔽して緩和し、これらの
分配板の寿命を著しく延長させることに成功し、本発明
を完成することができた。即ち、本発明は分配板に与え
られる直接の熱負荷を遮蔽して緩和するため、流動す粒
子を、流動床炉の作業中に燃焼ガスの気流に抗して分配
板上に保映層として沈積静置させるものである。
以下本発明による流動床炉の炉床の実施例について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
１は分配板であり、通気用孔を全面に設けた金属または
通気性構造を有するセラミック材質よりなる。４は燃料
−空気混合ガス供給管であり、その供給管４より供給さ
れた燃料−空気混合ガスを分配板１の下から上に向って
通過させ、その燃焼ガスにより流動粒子を流動させて流
動層３を形成する。一方、後述するように、流動床炉の
作業中に燃焼ガスの一流に抗して分配板１上に沈積静置
するのに適合：・した密度および粒子径を有する無機化
合物粒子にｊ′；て静置保護層２を形成するようにする
。
通気性構造を有するセラミック材質よりなる。４は燃料
−空気混合ガス供給管であり、その供給管４より供給さ
れた燃料−空気混合ガスを分配板１の下から上に向って
通過させ、その燃焼ガスにより流動粒子を流動させて流
動層３を形成する。一方、後述するように、流動床炉の
作業中に燃焼ガスの一流に抗して分配板１上に沈積静置
するのに適合：・した密度および粒子径を有する無機化
合物粒子にｊ′；て静置保護層２を形成するようにする
。
本発明に使用可能な静置保護層用粒子の材質は、流動層
３に使用するものと同じような耐熱性および機械的特性
を有するもので、アルオニウム、ケイ素、チタン、ジル
コニウム、ホ・つ素の酸化物（炭イピ物、窒化物等が挙
げられる。
３に使用するものと同じような耐熱性および機械的特性
を有するもので、アルオニウム、ケイ素、チタン、ジル
コニウム、ホ・つ素の酸化物（炭イピ物、窒化物等が挙
げられる。
流動層を形成する粒子の粒径および密度とガスの速度、
密度、粒度等との関係については従来多くの研究発表が
ある。これらの知識から、今日一般的に認められている
ととは、流動層に使用される粒子およびガスの種類が決
りている場合、流動の基本的条件である流動開始のガス
の流速Ｕｍｆ ｊ、−よび適正な流動状態を与えるガス
め流速Ｕｏと粒子径との間にはほぼ直線的な関係が成立
することで、粒子径が大きくなるにつれＵｍｆおよびＵ
。
密度、粒度等との関係については従来多くの研究発表が
ある。これらの知識から、今日一般的に認められている
ととは、流動層に使用される粒子およびガスの種類が決
りている場合、流動の基本的条件である流動開始のガス
の流速Ｕｍｆ ｊ、−よび適正な流動状態を与えるガス
め流速Ｕｏと粒子径との間にはほぼ直線的な関係が成立
することで、粒子径が大きくなるにつれＵｍｆおよびＵ
。
の値は大ｉくなる。なおＵｍｆとＵＯの間には常にＵｍ
ｔ（Ｕｏなる関係がある。 ゛従って成る粒子径Ｄｐ
について適正・な流動条件にある流動層においては、Ｄ
ｐよ□り大きな粒子径］）ｐ／を選定することによ□す
、その大きな粒子径の□粒子に対して扛流動開始可能め
限界以下′にすることができる。即ち、Ｄｐ′め粒子径
の粒子ｔｔｌ）ｐの粒子が適正な流動条件で流動してい
る間、分配板上に沈積して静置保饅層を形成することに
なる。
ｔ（Ｕｏなる関係がある。 ゛従って成る粒子径Ｄｐ
について適正・な流動条件にある流動層においては、Ｄ
ｐよ□り大きな粒子径］）ｐ／を選定することによ□す
、その大きな粒子径の□粒子に対して扛流動開始可能め
限界以下′にすることができる。即ち、Ｄｐ′め粒子径
の粒子ｔｔｌ）ｐの粒子が適正な流動条件で流動してい
る間、分配板上に沈積して静置保饅層を形成することに
なる。
選定する粒子径り、／は大きいほど沈積性は増すが、徒
らに大きくすることは粒子の空間性を大きくし、熱遮断
効果を低下させ本ことになるか、ら避けなけれにならな
い。
らに大きくすることは粒子の空間性を大きくし、熱遮断
効果を低下させ本ことになるか、ら避けなけれにならな
い。
次に靜置保膜層の厚みであるが、厚すぎる場合には圧損
の増加が大きくなり既成の流動条件を阻害することにな
るから、必要な熱遮断：効果を得るために必要とする厚
み以上に厚くすることは避けなければならない。本発明
・者等の実地経験、によれば、必要とする靜置保膜層の
厚みは、分配板の上表面の温度が２００〜５（１０℃に
なるような、靜：置保瞼層の厚みが実質的に分配板の寿
命増加の上から、また流動層の条件を保持する上からも
望、ましいことが知られた。
の増加が大きくなり既成の流動条件を阻害することにな
るから、必要な熱遮断：効果を得るために必要とする厚
み以上に厚くすることは避けなければならない。本発明
・者等の実地経験、によれば、必要とする靜置保膜層の
厚みは、分配板の上表面の温度が２００〜５（１０℃に
なるような、靜：置保瞼層の厚みが実質的に分配板の寿
命増加の上から、また流動層の条件を保持する上からも
望、ましいことが知られた。
次にこのよ艷な靜置保膜層を得るための粒子径、層の厚
みの設定方法であるが、現場的にはこれらの条件の異な
る２〜３のケースについて試行することにより比較的簡
単に求めることができる。このようにして静置保護層の
条件が設定されたときは、静置保護層の最表面は流動層
の温度と＃１ぼ同じになるが、分配板上の温度ははは２
００〜５００℃になり、分配板の寿命は著しく増加する
ことが認められる。このような静置保護層を形成した場
合でも、その静置層の内部において体積膨張を伴う急激
な燃焼反応が起こることは避けられないが、静置保護層
は本来分配板のように一体化した構造物ではないから、
このような燃焼に対して弾力的に対応することができる
のである。
みの設定方法であるが、現場的にはこれらの条件の異な
る２〜３のケースについて試行することにより比較的簡
単に求めることができる。このようにして静置保護層の
条件が設定されたときは、静置保護層の最表面は流動層
の温度と＃１ぼ同じになるが、分配板上の温度ははは２
００〜５００℃になり、分配板の寿命は著しく増加する
ことが認められる。このような静置保護層を形成した場
合でも、その静置層の内部において体積膨張を伴う急激
な燃焼反応が起こることは避けられないが、静置保護層
は本来分配板のように一体化した構造物ではないから、
このような燃焼に対して弾力的に対応することができる
のである。
次に実験例について述べる。
実験例（１）
５４メツシユのアル２す粒子により流動層を形成するセ
ラミック分配板便用の流動床炉において、靜置保謄層と
して２０メツ゛シエのアル２す粒子ｔ５０ｍ厚さに形成
し、流動層の温度９００℃でｆ″６″′″−ｖ ？、：
＊飢”ｌ１ｉｌ！：、＝ｉｆｉ Ｏ１１１ｆ“′°。
ラミック分配板便用の流動床炉において、靜置保謄層と
して２０メツ゛シエのアル２す粒子ｔ５０ｍ厚さに形成
し、流動層の温度９００℃でｆ″６″′″−ｖ ？、：
＊飢”ｌ１ｉｌ！：、＝ｉｆｉ Ｏ１１１ｆ“′°。
℃に保持された。との静置 層の設置により通過ガス
の圧損は水柱５鴎増加したが、流動層形成上に問題は無
く、その塘ま安定した作業をの寿命は静置保護層の無い
場合に比べて１０倍以上の増加を見た。
の圧損は水柱５鴎増加したが、流動層形成上に問題は無
く、その塘ま安定した作業をの寿命は静置保護層の無い
場合に比べて１０倍以上の増加を見た。
実験例（２）
実験例（１）の流動層の分配板上に、静置保護層として
１０メツシエのアルξす粒子をもって５０１１１厚さに
形成し、流動層の温［１０００℃で運転したところ、分
配板表面の温度は３０［１℃に保持すること７１１１で
きた。この場合靜置保膜層の設置により、通過ガスの圧
損の増加は水柱３ｆｉ以下であったが、流動条件には問
題を生ぜず、長期間安定した操業を行なうことができた
。この場合においては炉床の分配板の寿命は静置保護層
の無い場合に比べて１０倍以上の増加を見た。
１０メツシエのアルξす粒子をもって５０１１１厚さに
形成し、流動層の温［１０００℃で運転したところ、分
配板表面の温度は３０［１℃に保持すること７１１１で
きた。この場合靜置保膜層の設置により、通過ガスの圧
損の増加は水柱３ｆｉ以下であったが、流動条件には問
題を生ぜず、長期間安定した操業を行なうことができた
。この場合においては炉床の分配板の寿命は静置保護層
の無い場合に比べて１０倍以上の増加を見た。
第１図は流動床炉の線図的説明図である。
°°°””―、、。
２ ・・・ 無機化 、粒子の静置保護層３ ・・・
流動層 ４ ・・・ 燃料−空気混合ガス供給管」 ［。 ；
流動層 ４ ・・・ 燃料−空気混合ガス供給管」 ［。 ；
Claims (1)
- 燃料−空気混合ガスを燃焼させ、その燃焼ガスにより無
機化合物粒子を流動さ讐る流動床炉におｉて、流動床炉
の炉床が、分配板と、前記流動する無機化合物粒子と同
質または異質であり且つ前記流動床炉の作業中前記燃焼
ガスの気゛流に抗して前記分配板上に沈積静置するのに
適合した密度および粒子径を有す□る無機化合物粒子か
ら形成される保゛護層とから成ることを特徴とする流動
床炉の炉床。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14038881A JPS5843384A (ja) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | 流動床炉の炉床 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14038881A JPS5843384A (ja) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | 流動床炉の炉床 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5843384A true JPS5843384A (ja) | 1983-03-14 |
Family
ID=15267644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14038881A Pending JPS5843384A (ja) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | 流動床炉の炉床 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5843384A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6245531U (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-19 | ||
| US5241106A (en) * | 1991-10-22 | 1993-08-31 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Process for producing ethyl acetate |
-
1981
- 1981-09-08 JP JP14038881A patent/JPS5843384A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6245531U (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-19 | ||
| US5241106A (en) * | 1991-10-22 | 1993-08-31 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Process for producing ethyl acetate |
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