JPS6238234A - 気体懸濁反応装置 - Google Patents

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】 ＬＩＬ０丑ユ芳１ 本発明は、以下に述べる形式の如き、その軸心が垂直方
向に取付けられかつ下方および内方に傾斜した底部壁面
を有する実質的に円筒状の容器と、処理される粒状の材
料および燃料を＋１ｆ記底部壁面に隣接する位置に導入
する手段と、前記材料との反応、および（または）燃ｌ
↓の燃焼、および材料の懸濁のため、気体の噴流を底部
壁面を介して上向きに前記容器の中心方向に導入する手
段とからなる気体懸濁反応装置に関する。

良未五及」 反応装置内への導入時においては気体の速度は高く、典
型的には２０乃至３５ｍ／秒であるが容器の断面を流れ
る気体の平均速度は１０ｍ／秒だけ低下する。しかし、
気体の速度は容器の断面を横切る方向に一定ではなく、
中心部付近では平均気体速度より通かに高く、また容器
壁面に沿う方向ではこの平均値よりも小さい。壁面付近
では、気体速度は材料の粒子の落下速度よりも遅い。そ
の結果、材料の粒子は壁面に沿って容器の底部に流れ、
ここでこの粒子は中心部の気体流に再び乗せられて運ば
れる。このような内部の材料の循環により、反応装置内
の材料の滞留時間は反応装置を３０秒までの滞留時間を
得ることかでき、これは例えばセメントの生材料中の炭
酸力ルシクムの関焼にためには充分である。

リンの烟焼、または鉄鉱石のぷ元の如き他のプロセスに
おいては、３乃至５分の範囲内のかなり長い滞留時間が
要求される。

ｍ　するニー 従って、本発明の目的は、長い滞留時間を有する気体懸
濁反応装置の提供にある。

この目的は下記の形式の反応装置によって達成されるが
、本装置は、本発明によれば、容器内の材料を乗せて運
ぶ気体か螺線経路に従って流わるようにこの気体を容器
の軸心周囲に回転させるための手段と、容器の壁面に沿
って落下する材料を容器軸心に向って内側に移動させる
ための手段とが容器の内側に沿って上方方で間隔をおい
て分散して取付けられることを特徴とする。

回転運動により、前記材料は円筒状の容器壁面に向って
飛散させられ、この壁面で材料が停止して前記壁面に沿
って容器底部に向フて落下する。

このように反応装置内部の材料の循環運動を増大するこ
とによって材料の平均滞留時間は長くなるが、この過程
はそれ単独で、広範囲にわたる逆混合即ちほとんど処理
を完了した材料の未処理の新しい材料との混合と同時に
、容器底部における望ましくない材料濃度の増大を生じ
るおそれがある。

この状態は、容器壁面に沿って落下する材料を容器軸心
に向って内方に移動させる手段によって対処され、ここ
で材料がその領域において勝る速い気流において再び懸
濁させられる。このような手段は容器内で上方まである
間隔で取付けられ、この装置を上方向に通過した材料即
ち気流に乗せられて運ばれた材料は下方向へは同じ装置
を小さな割合でしか通過できない、即ち容器壁面に沿っ
て落下する。このように、容器底部における望ましくな
い材料の大きな濃度は、容器の長手方向にわたり分散し
た材料の局部的な小さな濃度塊を多くすることにより置
換される。

望ましい構成によりば、容器の軸心周囲における材料を
乗せて運ぶ気流の回転を生じる手段は、容器壁面から内
方へ突出する案内ベーン部材である。この回転運動は、
必要に応じて、他の方法例えば容器壁面に対して接線方
向の成分に対しである方向の補助的な気流で吹出すこと
により補うこともできる。

更に、望ましい構成によれば、容器の壁面に沿って落下
する材料を容器の軸心に向って移動させるための手段は
リングまたは他の環状の取付は部材であって、その各々
は円錐の頂点が略々容器の軸心においた内方かつ下方に
傾斜する円錐台状の面を有する。この円錐台状の而の外
径は、容器の内径と対応し、かつ容器の軸心と前記円雌
台状面との間の角度は３０°より大きくはない。

本発明については、次に図面に関して更に詳細に説明す
る。

笈鳳皇 第１図に示されたプラントにおいては、材料は底部に対
してｒ熱された材料か管路２を介して供給される反応装
置の容器１内て処理される。処理のための燃料は人［１
部３において容器の底部へ供給され、燃料および（また
は）材料中の可燃性物質の燃焼のための空気は管路４を
介して容器底部の中心の入［１部に対して導入される。

処理された材料を乗せて運ぶ反応装置の排気ガスは、出
口管路５を経てサイクロン６へ送られ、ここで処理され
た材料は沈降させられてサイクロン６の材料用（］７か
らＩ非出される。

サイクロン６から、排気は例えば多数の直列に結合さ九
たサイクロンを表わすブロックとして略図的に示される
予熱５８を通過する。

生材料は人口部９を経て予熱器８へ送られ、予熱器８を
出た気体は出口部１０を通って、前尖沈澱器１１に対し
て導かれ、更に管路１２を経て大気中へ１非出される。

第２図に示される案内ベーン手段は１本手段が容器１内
に取付けられる時容器１の１軸心に位置する垂直線２１
に沿って接合された比較的薄い４枚のベーン２０からな
っている。これらベーン２０はプロペラのように捻られ
、ベーンの外縁部２０ａは垂直位置から４５°傾斜して
いる。

案内ベーン２０は、耐熱性材料から作られあるいはこの
耐熱性材料で被覆される。４枚のベーンが示されるが、
４枚以上もしくはそれ以下のベーンを使用することがで
きる。また史にベーンの中心部は中心軸心と略々平行で
あり従って接線方向の気体流に大きな氾響を及ぼさない
。従って、ベーンの中心部を省略して、案内へ−ンか内
壁面の中心部に取付けられた傾斜羽根の形、態を呈する
ようにすることができる。

第３図は、容器内に取付けるためのリンクを示す。点線
３１で示された軸心を有するリング３０は、その軸心３
１を容器軸心と一致させて容器内に取付けるように設計
さねている。リング３０の外径は容器１の内径と一致し
、リングの上面は円錐台状でありかつ頂点が軸心にくる
仮、忠的な円錐３２に沿つて下方へ向うよう狭くなって
いる。リングは下方から流れる気体が通過するように意
図されるため、その下面３３は流動抵抗を少なくするよ
うに丸味か付けられている。

第４図は、多数の案内ベーン２０およびリング３０を有
する容器区域が容器に沿って内部に配置される状態を示
し、これらの区域は「Ｘ」で記されている。リングおよ
びベーンの分布は各区域内で同じでもよく、あるいは各
区域毎に異なっていてもよい。

第４Ａ図に示１−事例では、各区域は、容器内で等しい
間隔で配置さ打ている。第４Ｂ図に示す事例では、頂部
と底部に２つの余分なリング３０が取付けられ、第１に
容器頂部に達した材料が容器からその出口５を経て出る
ように懸澗状態に保持されることを保証し、第２に、容
器底部における材料か気体人［１部４に落下しないよう
に懸潤状態に保持されることを保証する。

第４Ｃ図に示す事例では、容器の底部における減少する
ことを保証するが、容器の頂部においては内部に備品の
ない空間が開放されたままである。

案内ベーン２０とリング３０が交互に位置する方法は、
問題の区域における材料の分布に対して決定的な方法で
ある。

第５ａ図に示した容器区域の事例においては、区域の底
部における二重リング３０が、この区域に導入される材
料が区域の底部へはごく一部しか通過しないが、それ以
降の各案内ベーン２０により材料を乗せて運ぶ気体に更
に強い回転運動を生じさせる。これにより材料は容器の
内壁面に吹飛ばされて、更に沈降されかつ壁面に沿って
下方へ落下する。そして材料はリング３０に出会って再
び上方へ流れる気体流に乗せられる。底部における２つ
のリングと区域内に更に上方に多数のベーンを設ける形
態は、材料濃度か区域内で上方に減少１−る材料の分布
を生じることになる。

第５ｂ図による形態によれば、リング３０は区域ｒｊｓ
　／７−Ｉｒｈ　１４１＋　１．７　　＊　　ｘ＋　　
７、安ＴＡＩ　Ａ−・１７　ｎ　を川１．＝　　）＋Ｉ
ｉ　　ス　六カコのリングにおいて材料の局部的な濃度
集中が生じることになる。

第５ｃ図に示した区域は、底部に１つのリング３０シか
持たない第５ｂ図に示した区域とは異なる。この事例は
、容器の下方部分への比較的重い材料粒子の若干の逆流
が要求される場合に用いることができる。

ある区域内のリングおよび案内ベーンの分布は図に示し
た事例には限定されるものではなく、区域内の所要の材
料分布を達成するため自由に選択することかできる。同
様に、リングおよび案内ベーンは各区域に配置されるの
ではなく容器内で自由に配置することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は気体懸濁反応装置による材料の処理プラントを
示す概略図、第２図は反応装置の容器内に取付けるため
の案内ベーン手段を示す斜視図、第３図は同様な反応装
置容器内に取付けためのリングを示づ一断面図、第４図
は内部の取付は部材を有する部分の実施可能な位置を示
す反応装置容器の概略図、および第５図は案内ベーンお
よび環状の内部部材の配置を示す反応装置容器の断面図
である。 １・・・容器、２・・・管路、３・・・人口部、４・・
・管路、５・・・出［ｊ管路、６・・・サイクロン、７
・・・材料出口、８・・・予熱器、９・・・入口部、１
０・・・出［−１部、１１・・・沈澱器、　　＋２・・
・管路、２０・・・ベーン、３０・・・リング。 （り１ｓ）ｂノ Ａ　　　　　　　　　Ｂ　　　　　　　　　Ｃａ　　　
　　　　　　ｂ　　　　　　　　ｃＦｉｇ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸心が実質的に垂直方向になるように、かつ底部壁
   面が下方および内方に傾斜するように取付けられた実質
   的に円筒状の容器と、処理される粒状の材料および燃料
   を容器の底部壁面に隣接する位置に導入する手段と、前
   記材料との反応、および（または）燃料の燃焼、および
   材料の懸濁のため、底部壁面を介して上方へ容器の中心
   部に気体の噴流を導入する手段とを有する気体懸濁反応
   装置において、 容器を通って前記材料を乗せて運ぶ気体流を容器の軸心
   の周囲で回転させて前記気体流を螺線状の経路に従わせ
   る手段と、前記容器壁面に沿って流下する材料を容器軸
   心に向って内方に移動させる手段とを、前記容器の内側
   に沿って間隔をおいて配設したことを特徴とする気体懸
   濁反応装置。 ２、前記気体を回転させる前記手段が、前記容器の壁面
   から内方に突出する案内ベーン部材であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の気体懸濁反応装置。 ３、前記材料を内方に移動させる前記手段が環状の取付
   け具であり、各環状取付け具が、円錐の頂点を実質的に
   容器軸心とする内方および下方に傾斜する円錐台状の面
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載の気体懸濁反応装置。 ４、前記の円錐台状面の最も大きな直径が前記容器の内
   径と一致し、かつ容器の軸心と円錐台状面との間の角度
   が３０°より大きくないことを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の気体懸濁反応装置。