JPS62284187A - 流動床における固体粒子の熱処理法 - Google Patents

流動床における固体粒子の熱処理法

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JPS62284187A
JPS62284187A JP62115711A JP11571187A JPS62284187A JP S62284187 A JPS62284187 A JP S62284187A JP 62115711 A JP62115711 A JP 62115711A JP 11571187 A JP11571187 A JP 11571187A JP S62284187 A JPS62284187 A JP S62284187A
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flame
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バーナード・エス・リー
ポール・エス・ターマン
ダーラム・ヴイ・パンワニ
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Institute of Gas Technology
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明〕 発明の分野 本発明はマルチ温度ゾーン中で熱処理して流動床の内容
物の平均重量に比較してより軽いウエートの固体若しく
はガス又は蒸気の画分とより重いワエートの固体画分と
を形成することヲ特徴とする固体粒子の流動床における
熱処理法に関する。
固体は床支持部材に支持さｎ九流動床に供給される。こ
こで、床支持部材は下方に傾斜する対向部から成る少な
くとも１つの領域を有し、その対向部はそれらの下部に
おいてより重い粒子の排出用導管の開口に収斂している
。前記重粒子排出用導管の開口より上方の局所領域には
供給流体燃料の分離炎（ｄｉｓｃｒｅｔｅ　約ａｍｅ）
が保持されている。
本発明の方法は率−の流動床内の色々な温度において固
体粒子の処理を行えるようＫするもので、このような熱
処理に由来して様々の寸法−密度の関係にある固体を分
離し、抜き取るのに資する。
本発明の方法は焼却、焼成、固体粒子の再生及び金属鉱
石の分離に特に有用である。
背景技術 極めて多くの１ヒ４プロセスにおいて、及び石炭及び頁
岩等の各種固体のガス比又は液比において流動床が使用
されている。傾斜する床支持体は米国特許第４，２２９
．２８９号、同第３，９３５．８２５号及び同第２，９
０６，６０８号が教示するもののような装入１ヒ用流動
床装置及び同方法において従来から用いらｎてき几。
液体燃料を円錐支持体の底部に設けら几た中央開口又は
その傾斜側部に投げらｆ′Ｌ７を開口から噴射させるよ
うになっている傾斜床支持体に乗っている流動床の中で
その液体燃料ｌ燃焼させることについては米国特許第３
，４１７，９７８号が教示している。
この米国特許は、斯る流動床は液体燃料を流動床全体に
散布し、燃焼・させるｔめに霧１ヒし、そｎによって液
体燃料の完全燃焼を助けることを教示している。米国特
許第４，２８４，４０１号に流動床中での天然ガス又は
人造ガスの燃焼について開示し、燃焼のために流動床全
体に空気−燃料を拡散させて燃料担持空気ｔコントロー
ルすることを教示している。上記２件の米国特許は従っ
て燃焼の几めに流動床全体に燃料を分布させるべきこと
乞強調するものである。
中央燃料供給管と環状オキシダント供給手段を有するバ
ーナーノズルに米国特許第３，９７２，６９０号、同第
３，８４７，５６４号及び同第３，６４９．２０６号に
よって例証されている。
米国特許第４，１５３，００４号は電気的熱を使用する
熱分解粒子被覆装置において被覆用ガスの流れを包囲す
る几めにキャリアーガスを使用することを教示している
。まｔ、米国特許第４，２５９．９２５号は複数のダク
ト２有する中央管を通して全ガス欠供給することにより
層流を生じさせる流動床反応装置を教示している。
発明の概要 本発明は流動床での固体粒子の熱処理に関する。
流動床は供給される流体燃料の分離炎をエリ重い粒子の
排出用導管の開口より上の局所領域に保持して有する。
固体粒子に反応体ガスを用い、あるいは用いない熱処理
の下で流動床の内容物の平均重量より軽いクェートの固
体若しくはガス又に蒸気の画分と同平均重量エリ重いク
ェートの固体画分とを生成させるタイプの粒子である。
”エリ重いクェートの画分”及び“より軽いクェートの
画分”は流動床中の全ての成分を包含するものであって
、それら成分は気相であるかどうか、固相であるかどう
か、あるいは液相であるかどうかは問わない。例えば、
本発明の方法で処理されている有機物質で汚染され之不
燃性無機固体の場合、蒸気及びガス状の有機物質がより
軽いクェートの画分となり、一方弁汚染無機固体がエリ
重いクェートの画分となる。まｔ、本発明の方法で処理
されている金属鉱石の場合は、金属成分がエリ重いクェ
ートの固体画分となり、鉱石成分の残りの部分がより軽
いクェートの固体画分となる。ここで゛クェート”とい
う用語には粒子素材に対する密度及び粒子寸法の両効果
が包含されることを意味する。
固体は流動床に対してその高さの中央部分に供給するの
が好ましい。ここで、流動床に床支持部材に支持され、
その支持部材は下方に傾斜している対向部から成る少な
くとも１つの領域を有し、その対向傾斜部はそれらの下
部においてエリ重い粒子の排出用導管の開口に収斂し、
かくして密度／寸法効果による粒子の分級（ｄｅｎｓｉ
ｔｙ／　５ｉｚｅｐａｒｔｉｃｌｅ　ｃｌａｓｓｉｆｉ
ｃａｔｉｏｎ）、排出乞可能ならしめている。
ガス類と蒸気類は流動床の表面より上の部分から抜き出
すことができ、まｔより軽いクェートの固体粒子に流動
床自体の上方部分から抜き出すことができる。本発明に
よる流動床の下方領域にある分離炎は炎ケ含めて炎を取
り囲むより高温のゾーンヶ有する流動床をも几らす。こ
の高温ゾーンは流動床の残りの領域のより低い温度エリ
和０〜４００°Ｆ、又はそれ以上高い温度を持つ。流動
床支持部材に設けらｆｔ流動ＩＩＺ用ガスの噴出手段に
炎の囲りの流動床の高温領域に向う、及び炎自体を通過
する固体粒子の運動を助長すべく方向性げすることがで
きる。分離炎にガス及びオキシダントを供給する手段を
包囲しているより重い固体の排出用導管から上方に流ｆ
る固体排出用ガスの噴出作用にエリ重い固体粒子の炎を
通る再循環を更に誘発し、そしてより滑らかでより均一
な凝集物又は選択的排出を助長するより重い固体を生成
させる。
従って、本発明の１つの目的に、より重い粒子の排出用
導管の開口より上の流動床中の局所領域に供給流体燃料
の分離炎を保持させることによって炎を含めて炎を取り
囲む、流動床の残りの領域の温度エリ少なくとも１００
°Ｆ高い温度ゾーン暑得るようにしｔ、流動床における
固体粒子の熱処理法ｌ提供することである。
本発明のもう１つの目的は、固体排出用ガスが固体の炎
領域に向う再循環を向上させる噴出作用を奏するように
なしｔ、固体粒子の処理用流動床に分離炎を設け、一層
均一でかつ一層平滑な表面を持つ凝集物を生成させるこ
とである。
本発明の更にもう１つの目的は、より低温のゾーンで１
つの熱誘発反応を行うことができ、一方分離炎の領域中
のより高温のゾーンで別の熱誘発反応を行うことができ
るようを、２つの異なる温度ゾーンを持つ固体粒子の流
動床ン提供することである。
以上の本発明の目的及び他の目的、並びに利点及び特徴
は以下の記載及び添付図面から明らかになるであろう。
好ましい態様の説明 第１図は流動床反応装置１０を示す。装置１０は流動床
１９’Ｙ有する収納容器１１から成る。流動床１９は傾
斜している床支持部材１４の上に支持されている。固体
粒子の流動１とは流動化用ガスの入口１３を通って供給
される流動１じ用ガスにより、そしてそのガスを流動床
支持部材１４に設けらｆ１７’ｚ流動１じ用ガス噴出手
段１８”を通過させることによって維持される。流動床
中の固体粒子の平均エリ重い固体粒子を選択的に排出さ
せる流動床ＨＣの技術分野で公知である。固体の排出に
、ネック付き領域１６と、流動床１９の下方部から入る
ことができるようになっている開口１７とを有するより
重い固体の排出用導管１５乞通して固体排出用ガス乞上
方に通すことによりコントロールする。より重い固体排
出用導管のネック付き領域１６を上方に流量る固体排出
用ガスの流量は、目的のより重い固体粒子が向流で流量
るガス流に抗してネック付き領域１６２通ってより重い
固体排出用導管１５の下方部に重力で落下し、同時によ
り軽い固体が上方に押し上げら几、流動床に再循還さ１
て所望とされる粒子の分級が行わするように調整する。
所望とされる固体粒子の分級を達成するのに適した装置
と方法にこの技術分野において公知で、例えば米国特許
第４．２２９，２８９号、同第３．９３５．８２５号及
び同第２，９０６，６０８号に教示さｎるものがある。
こｎら米国特許教示の流動床装置に全て本発明における
使用によく適合し、−！を適合するように容易に変更す
る０とができる。本発明における使用には、傾斜床支持
部材の角度は水平に対シテ約１５°〜、！′１Ｊ７５°
、好まＬ　＜　Ｈ約３０’　〜Ｆ１６０°とするのが適
当である。一般的に言えば、より重い固体排出用導管の
ネック付き領域暑上方に流量る固体排出用ガスの流速に
ＦＪ１５〜ＦＪ６ｏフィート／秒、好ましくは約２０〜
約４０フィート／秒であり、一方流動１ヒ用ガス噴出手
段１８を通れる流動１じ用ガスの流速は約６０〜約１０
０フィート／秒、好ましくは約４０〜約６０フィート／
秒であって、流動床中の固体の密度と粒子ｉ法に応じて
約１〜約１０フィート／秒の流動化用ガス流速７与える
。
流動化用ガス噴出手段１８ぞ通って噴射される流動１ｔ
ｌ、用ガス及び／又はエリ重い固体排出用導管１５を通
って噴射される固体排出用ガスは流動床中の固体又は燃
料、例えば追加のオキシダントガスと反応し得る反応体
ガスであってもよいし、あるいは率に固体を流動１じし
、より重い固体の排出する几めだけの不活性ガスであっ
てもよい。流動１じと固体排出の両用ガスとして空気が
しばしば用いら几る。
従来の流動床は可燃性固体粒子を使用するものであるか
、あるいは可燃性燃料を流動床σ〕はぼ全体に供給して
、燃焼を広げ、所望とされる反応熱ビ供給する之めに流
動床の少なくとも大部分に燃焼７起こさせるものであつ
ｔ０従来の流動床に一般に流動床全体に比較的均一な温
度を与えるが、又は少なくともゆるい熱勾配乞与えて流
動床内に色々な温度ゾーンができるのｔ避けようとする
ものであった。
本発明の１つの重要な面は流動床内に２つの別個の温度
ゾーン？維持するようになし、かつより重い固体排出用
導管１５の開口１７の上方に局在分離炎４５を設けて炎
４５の中及び炎を囲むある容積４６により高温のゾーン
を形成するようになした点である。この高温ゾーンは流
動床の残りの領域エリ少なくとも約１０００〜約４００
下、好ましくぽｆ１２００°〜約３００°Ｆ高い温度７
有する。流動床中の粒子の、炎４５の高温領域７通り、
この領域に戻る循環に流動床中の粒子が炎４５の方に向
くように流動１じ用ガス噴出手段１８を方向調整する０
とによって向上する。固体粒子により高温まで急速昇温
させろためにその高温ゾーンに、又は炎それ自体に何回
か通すようにすることができる。
炎を囲む上方に流れる固体排出用ガスの噴出作用は炎の
中及び周囲の高温ゾーンを通る固体の再循環を助長し、
より均一な寸法の凝集物を生成させるなどのより均一な
反応の生起を促進する。
分離炎４５はエリ重い固体排出用導管１５の中央部を通
って延在し、導管の開口１７の少し上に出口４０ン持つ
バーナー３０を使用して流動床内に保持する。第２図に
バーナー３０ンより詳細に示すもので、バーナーハウジ
ング３５を有し、その中に燃料オリフィス３３乞有する
流体燃料噴出手段３１が環状のオキシダント通路３６を
形成するように支持部材３４により取り付けられている
。
流体燃料の噴出オリフィス６３から下流においてバーナ
ー・・ウジング６５に一次燃料／オキシダント混合室６
７を形成している。−次燃料／オキシダント混合室６７
の下流端のところに混合オリフィス６８が設けら几、バ
ーナー出口４０まで延在する二次燃料／オキシダント混
合物混合用室６９に通じている。混合オリフィスから下
流の二次混合室で混合物に炎のゾーンに入る前に均質な
乱流となる。ガス導入管の端部及び混合オリフィスの入
口と出口は混合物を着火させる可能性のあるスタンディ
ングウェーク（ｓｔａｎｄｉｎｇ　ｗａｋｅｓ）　の形
成を低下させるようにテーパー付きの構造に設計さｆＬ
７１：ものでなければならない。
適当な手段であればいかなるものによっても安定な分離
炎を流動床内に保持することができる。
第２図に示すバーナーはこのような安定な分離炎を与え
るもので、この技術分野で周知のように気イヒした液体
燃料又は気体燃料？用いて運転することができる。可燃
性流体燃料として、気（ζ燃料油。
天然ガス、合成天然ガス、中Ｂｔｕプロセスガス（ｍｅ
ｄｉｕｍ　Ｂｔｕ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｇａｓ）　、その
他のガス類等任意の燃料を用いることができる。天然ガ
スが典型的に好ましい燃料である。適しｔオキシダント
にこの技術分野において周知で、例えば濃縮酸素ガス及
び空気がある。燃料とオキシダントの完全混合は燃料オ
リフィス６３を通る燃料の導入速度のオキシダントが環
状オキシダント通路６６を通って導入３ｎる速度に対す
る比’ｔＦ１３〜１０に保つことによって達成さｎる。
適し几燃料導入速度は約１００〜約７００フィート／秒
、好ましくは約２００〜約５００フィート／秒のオーダ
ーであり、一方一次燃料／オキシダント混合室６７に送
るのに適しｔオキシダントの導入速度は約２０〜約１５
０フィート／秒、好ましくは約６０〜約１００フィート
／秒のオーダーである。一次混合室６７を出る燃料／オ
キシダント混合物の速度を混合オリフィス３８で約１０
０〜約５００フィート／秒、好ましくは約１５０〜約３
００フィート／秒に上げると燃料／オキシダントの混合
が向上する。混合オリフィスの通過速度は一次混合室に
おける速度の約６〜Ｆ′Ｊ１０倍又はそれ以上で、好ま
しくは約６〜約８倍である。加速され、混合さｎｔ燃料
／オキシダント混合物に次に二次混合室６９を通過し、
そして約５０〜約２００フィート／秒、好ましくは約６
０〜：ＩＦＪ１００フィート／秒の速度でバーナー出口
４０を通過する。バーナ一部品の物理寸法は所望とされ
るバーナーの能力に従って変わり得るが、これに本明細
書に述べられる諸パラメーターを考慮丁１ば明らかであ
ろう。ｃｎらのノ（−ナー速度が前記の流動１じ用ガス
及び固体排出用ガスの速度とあいまって安定な分離炎が
バーナー出口４０に付くのを可能に′ｒる。
バーナーに供給される燃料とオキシダント通路に予熱し
て使用するのが好ましい。燃料及びオキシダントは使用
３ｎる燃料とオキシダントの種類に応じて選択された温
度に予熱することができ、例えば天然ガスと空気を使用
する場合、空気に一般に約１１６０°Ｆに予熱される。
予熱は任意、適当な方法、例えばこの方法の工程自体か
ら排出される固体との熱交換で、あるいに水蒸気の注入
で達成τることができる。一次混合室と混合オリフィス
とにおける燃料とオキシダントとの混合物は一次混合室
へのフラッシュバンクｌ妨げろ。こｎｕ混合オリフィス
の通過速度が一次混合室における速度の、好ましくＨＦ
Ｊ３〜約８倍であることに基因する。
本発明の装置と方法による流動床における分離炎に単一
の流動床内に２つの温度ゾーンン形成させ、多くのプロ
セス、例えば廃棄物の焼却、砂の焼成、鉱石の焙焼、鉱
石の焼結等の諸プロセスや流動床中の固体のより重いウ
エートの粒子画分乞形成する熱処理に依存するプロセス
の経済性、及び総合熱効率を改善する。炎中の、及び炎
を囲むより高温のゾーン内の温度に、典型的には、約１
３００’−約ｉ　ｓ　００°Ｆであり、一方流動床の残
りの領域を包囲するより低温のゾーン内の温度は約８０
０°〜約１１００下であって、これは流動床における固
体の滞留時間に、まｔ不活性な熱伝達粒子が存在するか
どうかに依存する。ここで、不活性熱伝達粒子は流動床
の高温ゾーンから低温ゾーンへの熱伝達を高める九めに
流動床に加え得るものである。流動床に供給さｎる原料
固体に流動床を維持し、しかも熱処理及び／又は反応体
ガスによる処理につれて平均的な流動床内容物に比較し
てより軽いウエートのガスｌ及び／又に蒸気の画分及び
／又は粒子画分とエリ重いウエートの粒子画分を形成す
る粒子寸法と性質ン持つ固体であｎばいかなるものであ
ってもよい。
本発明の装置と方法に特に合っている１つのプロセスは
鉄及び鋼乞製造する之めの高炉用原料として使用するた
めの天然鉄鉱石又は濃縮鉄鉱石の細かい粒子の焼結プロ
セスである。Ｃれには直径約６〜２５龍の寸法を持つ高
炉用粒子を供給するのが最も望ましい。従来の焼結プロ
セスにおいてに。
可動ゲート（ｔｒａｖｅｌｉｎｇ　ｇａｔｅ）　　に鉄
鉱石細粉、例えば菱鉄鉱（ＦｅＣＯ３）　　細粉（ｆｉ
ｎｅｓ）　　とコークス細粉との混合物を付着させるこ
とによってそのような焼結を行っていた。可動ゲートは
底に小さい穴ｌ有する浅いトラフを形成しているコンベ
アベルトと同様の形状ビなしている。可動ゲートに付着
し几材料の床を天然ガス及び空気で燃焼ン起こしている
着火バーナーに通して着火させ、次いでゲートが排出端
の方にゆっくり移動するにつれて空気を床χ通して吸引
し、そしてコークス細粉が床の中で燃えるにつ几て菱鉄
鉱は約８００下で分解して酸１ヒ鉄を形成する。コーク
スが更に燃焼するにつれて１発生した熱は素材全体の温
度を酵（ヒ鉄粒子を焼結するのに十分な温度まで上げる
。そ几らの粒子は続いて排出され１次いで粉砕、冷却さ
れ、そして高炉用に望またる均一な原料寸法ン得るｔめ
に篩分けされる。この方法で製造される細粉は再循環す
ることが必要とされるものである。
本発明の方法は菱鉄鉱の［ＩｔＳ鉄への分解とコントロ
ールされ定寸法の凝集物の製造とを統合するものである
。本発明によれば、鉄鉱石の細かい粒子は菱鉄鉱をｍｌ
じ鉄に転Ｉｔｓするのに十分に高い温度（、ｆ’１８０
０°Ｆ）で操作される流動床の低温ゾーンに直接供給す
ることができる。炎の中の、及び炎を囲む高温領域は流
動床の低温領域で形成さ几を酸１じ鉄の凝集Ｚ促進する
のに十分に高い温度（約１３００下）で操作され、この
場合上方に流れる固体排出用ガスの高速噴出作用はその
凝集物の平滑１コア促進する。流動床の底から排出さ几
る凝集物の寸法コントロールは排出ガスの速度で調整さ
れる。高炉用原料の製造に対する適用において１本発明
の方法の工程効率は高く、しかも高炉用原料としてその
まま使用できる凝集物が連続排出される。
本発明方法のもう１つの適用例に砂又は他の酸（ヒ物等
のエリ高温でなければ溶融しない不純物から銅のような
より低温溶融性の物質を濃縮する場合である。例えば、
銅、銅−鉄及び鉄の各硫比物とひ石（ｇａｎｇｕｅ）鉱
物との混合物からなる黄銅鉱のような銅鉱石に流動床の
低温ゾーンに直接添加することができ、その際流動［上
用ガス中のオキシタ”ン）Ｈ硫黄！二酸１ヒ硫黄に酸１
シシて除去する。
鉄は流動床の高温炎領域においてひ石か又は添加融剤か
のどちらかに由来するシリカと結合し、より重いウエー
トの凝集物として排出さ几、一方低硫黄、銅リッチの物
質により軽い固体としてより軽い固体用出口２０から銅
精錬プロセス用に取り出される。
固体の都市廃棄物の焼却用に本発明の方法乞適用する場
合、固体廃棄物に分離せずに流動床に加えることができ
る。この場合、固体都市廃棄物の可燃性部分に低温領域
において燃焼し、一方高温領域と分離炎に固体都市廃棄
物非有機成分を凝集、排出させるようにする。
本発明方法の更にもう１つの適用例は焼成で。
その場合分離炎のゾーンにおける流動床の高温領域によ
って改良された焼成を達成することができる。例えば１
本発明の装置と方法を使用済み鋳物砂から有機物を燃焼
、除去するのに用い九ところ、再使用可能の鋳物砂が得
られ九〇汚染されｔ固体を分離炎の周囲の高温ゾーンを
通過させ、かつ炎自体を多数回通過させ几ば、ガス１ヒ
により有機物質は速やかに、そして熱効率よく分離され
、導管２１２通って除去さｎる。排Ｉ約さｎる砂はより
重い固体排出用導管１５を通って上方に流する固体排出
用ガスの上方への噴出作用によって高温ゾーンを多数回
通過せしめられ、その結果有機不純物が含まれない砂が
確実に排出さ几るようになる。
本発明の方法と装置は従来の流動床とニ全く反対に率−
の流動床の中に２つの温度領域ｌ与える。
本発明の装置と方法は流動１し用ガス噴出手段の調整に
より分離炎に入る及び分離炎を通る床の固体の内側に向
う＠ｒｔ及び再循環を促進することができ、その結果固
体の急速加熱が同上し、かつ燃料／オキシダントの混合
が更に行われ、燃焼が更によく行われるようになり、同
時に固体排出用ガスの上方に向う作用に固体が排出前に
高温領域を多数回通るようにする。
以上１本発明ｔある好ましい態様に関して説明し、そし
て例証の之めに多くの細部について述べたが、当業者に
は本発明は更に色々な態様が可能なこと、及び前記にお
いて述べ几細部のあるものは本発明の基本的原理から逸
脱しない限りかなりの変更が可能なことは明らかであろ
う。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明において使用するのに適した装置の１態
様の断面模式図であり、そして第２図は第１図の２−２
線に沿って取つ友バーナーを示す拡大断面図である。 １０・・・・・・流動床反応装置　１１・・・・・・収
納容器１４・・・・・・傾斜床支持部材　１５・・・・
・・固体排出導管１６・・・・・・ネック付き領域　１
７・・・・・・開　口１８・・・・・・流動１ヒ用ガス
噴出手段１９・・・・・・流　動　床　　　　３０・・
・・・・バーナー３１・・・・・・燃料噴出手段　　３
５・・・・・・バーナーハウジング３６・・・・・・環
状オキシダント通路３７．３９・・・・・・燃料／オキ
シダント混合室３８・・・・・・混合オリフィス　４５
・・・・・・炎４６・・・・・・炎を囲む高温ゾーン （、ｉ゛４．　　、！（：５ 図面の浄８（内容；こ変更なし） 手続補正書 昭和６２年　６月ユ４日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿 １６事件の表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１へ昭和６２年特許願第１１５７１１号 ２、発明の名称 流動床における固体粒子の熱処理法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称　　インスティチニート・オブ・ガス・テクノロ
ジー４、代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手
町ビル　２０６号室 ５、補正の対象

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）熱処理して流動床の全内容物に比較してより軽い
    ウエートの画分とより重いウエートの画分とを形成する
    、固体粒子を流動床の中で熱処理する方法であつて、 固体粒子を床支持部材に支持された固体粒子の流動床に
    供給し、ここで該支持部材は下方に傾斜している対向部
    から成る少なくとも１つの領域を有し、該対向傾斜部は
    それらの下部において、密度／寸法効果による粒子分級
    用の、ネック領域を有する、より重い粒子の排出用導管
    の開口に収斂している； 該床支持部材に設けられた複数のノズル手段を通つて該
    流動床に入る加圧された流動化用ガスとそのより重い粒
    子排出用導管を通つて該流動床に入り、該導管を通るよ
    り重い粒子の通過をコントロールする加圧された固体排
    出用ガスとで該流動床を流動状態に保持し； 該重粒子排出用導管の中央部を通つて上方に延在し、該
    導管の開口より上に出口を有するバーナーを通して燃料
    とオキシダントを供給することによつて該開口に極く近
    接しているが該開口より上方の流動床中に供給流体燃料
    の分離炎を保持してその炎の中及びその周囲に残りの流
    動床領域の温度より少なくとも約１００°Ｆ高いより高
    温のゾーンを形成し； 該流動床の中で該固体粒子を該高温ゾーンを通過、循環
    させ、該粒子を加熱してより重いウエートの粒子画分を
    形成し； 該バーナーと該重粒子排出用導管のネック領域との間の
    環状通路を通つて上方に流れる該固体排出用ガスの流速
    を、そのより重い粒子を排出のために下方に通過させる
    が、実質的に全てのより軽いウエートの画分は下方に通
    過しないようになし、しかも該軽量画分を該高温ゾーン
    を通して再循環させるのに十分に大きい速度に維持し、
    そしてその重いウエートの粒子を該重粒子排出用導管か
    ら抜き出し；そしてそのより軽いウエートの画分を該流
    動床の上部領域から抜き出す； ことを特徴とする前記固体粒子の熱処理法。
  2. （２）該軽ウエート画分が該流動床の上部領域から抜き
    出される固体粒子から成る特許請求の範囲第１項記載の
    方法。
  3. （３）該軽ウエート画分が該流動床の上面より上から抜
    き出されるガスから成る特許請求の範囲第１項記載の方
    法。
  4. （４）該高温ゾーンが残りの流動床領域の温度より約１
    ００°〜約４００°Ｆ高い特許請求の範囲第１項記載の
    方法。
  5. （５）該高温ゾーンが残りの流動床領域の温度より約２
    ００°〜約３００°Ｆ高い特許請求の範囲第１項記載の
    方法。
  6. （６）該床支持部材の傾斜部が水平に対して約１５°〜
    約７５°の角度を有し、そして該床支持部材に設けられ
    た該ノズル手段の少なくとも一部は該炎の方に向けられ
    ている特許請求の範囲第１項記載の方法。
  7. （７）該流体燃料の供給速度を該オキシダントの供給速
    度の少なくとも５倍にして該燃料と該オキシダントとを
    混合させるようにするという条件で、該燃料をバーナー
    の一次混合室に約１００〜約７００フィート／秒の速度
    で供給し、一方該オキシダントを該一次混合室に約２０
    〜約１５０フィート／秒の速度で環状で供給する特許請
    求の範囲第１項記載の方法。
  8. （８）該混合燃料／オキシダントを混合オリフィスを通
    過させることによつてその速度を少なくとも約３倍まで
    増加させて約１００〜約５００フィート／秒となし、そ
    して該混合燃料／オキシダントを該炎に約５０〜約２０
    ０フィート／秒の速度で放出する特許請求の範囲第６項
    記載の方法。
  9. （９）該加圧ガスを該重粒子排出用導管には約１５〜約
    ６０フィート／秒の速度で、また該床支持部材のノズル
    手段には約３０〜約１００フィート／秒の速度で導入し
    て約１〜約１０フィート／秒の平均流動化速度を得る特
    許請求の範囲第１項記載の方法。
  10. （１０）該流体燃料の供給速度を該オキシダントの供給
    速度の少なくとも２倍にして該燃料と該オキシダントと
    を混合させ、その混合燃料／オキシダントを混合オリフ
    ィスを通過させることによつてその速度を約１００〜約
    ５００フィート／秒まで増加させ、そして該混合燃料／
    オキシダントを該炎に約５０〜約２００フィート／秒の
    速度で放出するという条件で、該燃料をバーナーの一次
    混合室に約１００〜約７００フィート／秒の速度で供給
    し、一方該オキシダントを該一次混合室に約２０〜約１
    ５０フィート／秒の速度で環状で供給する特許請求の範
    囲第１項記載の方法。
  11. （１１）該熱処理が焼成処理から成る特許請求の範囲第
    １０項記載の方法。
  12. （１２）該熱処理が凝集処理から成る特許請求の範囲第
    １０項記載の方法。
  13. （１３）該熱処理が酸化処理から成る特許請求の範囲第
    １０項記載の方法。
  14. （１４）該固体粒子が不燃性である特許請求の範囲第１
    項記載の方法。
  15. （１５）該固体粒子が不燃性である特許請求の範囲第１
    ０項記載の方法。
  16. （１６）下方に傾斜する対向床支持部材の底部において
    、密度／寸法効果による粒子分級用の、ネック付きのよ
    り重い粒子排出用導管を通してより重いウエートの粒子
    を密度／寸法効果による粒子分級で排出させ、かつより
    軽いウエートの粒子を流動床に再循環させるタイプの固
    体粒子の流動床における熱処理法において、 該重粒子選択排出用ネック付き導管の中央部を通つて上
    方に延在するバーナーを通して燃料とオキシダントを供
    給して該重粒子排出用ネック付き導管の開口より上の領
    域の該流動床中に供給流体燃料の分離炎を保持し、しか
    して該炎の中の及び炎を取り囲む該流動床中に残りの流
    動床領域の温度より少なくとも約１００°Ｆ高いより高
    温のゾーンを形成し；そして該バーナーと該排出導管と
    の間の環状ネック付き通路を通して上方に固体排出用ガ
    スを通過させることによつて該固体が排出に先き立つて
    該高温ゾーンを多数回通過するのを増進する；ことを特
    徴とする前記固体粒子の熱処理法。
  17. （１７）該流体燃料の供給速度を該オキシダントの供給
    速度の少なくとも約５倍にして該燃料と該オキシダント
    とを混合させるようにするという条件で、該燃料をバー
    ナーの一次混合室に約１００〜約７００フィート／秒の
    速度で供給し、一方該オキシダントを該一次混合室に約
    ２０〜約１５０フィート／秒の速度で環状で供給する特
    許請求の範囲第１６項記載の方法。
  18. （１８）該混合燃料／オキシダントを混合オリフィスを
    通過させることによつてその速度を少なくとも約３倍ま
    で増加させて約１００〜約５００フィート／秒となし、
    そして該混合燃料／オキシダントを該炎に約５０〜約２
    ００フィート／秒の速度で放出する特許請求の範囲第１
    ７項記載の方法。
  19. （１９）該流体燃料の供給速度を該オキシダントの供給
    速度の少なくとも２倍にして該燃料と該オキシダントと
    を混合させ、その混合燃料／オキシダントを混合オリフ
    ィスを通過させることによつてその速度を約１００〜約
    ５００フィート／秒まで増加させ、そして該混合燃料／
    オキシダントを該炎に約５０〜約２００フィート／秒の
    速度で放出するという条件で、該燃料をバーナーの一次
    混合室に約１００〜約７００フィート／秒の速度で供給
    し、一方該オキシダントを該一次混合室に約２０〜約１
    ５０フィート／秒の速度で環状で供給する特許請求の範
    囲第１６項記載の方法。
  20. （２０）該熱処理が焼成処理から成る特許請求の範囲第
    １９項記載の方法。
  21. （２１）該熱処理が凝集処理から成る特許請求の範囲第
    １９項記載の方法。
  22. （２２）該熱処理が酸化処理から成る特許請求の範囲第
    １９項記載の方法。
  23. （２３）該固体粒子が不燃性である特許請求の範囲第１
    ６項記載の方法。
  24. （２４）該固体粒子が不燃性である特許請求の範囲第１
    ９項記載の方法。
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