KR100293852B1 - 배플시스템이용유동층반응기및그동작방법 - Google Patents

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잭 이. 데온즈
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Abstract

본 발명은 미립자물질의 재순환률을 증진시키는 배플시스템을 이용한 배플시스템 이용 유동층반응기 및 그 동작방법에 관한 것으로서,
그 배플시스템 이용 유동층반응기는
로섹션과, 상기 로섹션내의 미립자물질의 유동층을 형성하는 유동층형성 수단과, 상기 용기를 제 1 섹션 및 제 2 섹션으로 분할하는 간막이 수단과, 상기 로섹션에 인접하여 배치되는 용기와, 상기 미립자물질을 상기 로섹션에서 제 1 섹션으로 통과시키도록 상기 로섹션을 상기 제 1 섹션에 접속시키는 제 1 통로수단과, 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반 시키도록 상기 제 1 섹션내에 있는 상기 미립자물질에 가스를 통과시키는 제 1 가스통과 수단과, 상기 제 1 섹션에 배치되어 상기 제 1 섹션의 가스로부터 상기 비말동반된 미립자물질의 부분을 분리시키는 제 1 분리 수단과, 상기 미립자물질을 상기 제 1 섹션에서 상기 제 2 섹션으로 통과시키도록 상기 제 1 섹션을 상기 제 2 섹션에 접속시키는 제 2 통로수단과, 상기 미립자물질을 냉각시키고 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 제 2 섹션내에 있는 상기 미립자물질에 가스를 통과시키는 제 2 가스통과 수단과, 제 2 섹션에 배치되어 상기 제 2 섹션의 가스로부터 상기 비말동반된 미립자 물질의 부분을 분리시키는 제 2 분리수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배플시스템 이용 유동층반응기 및 그 동작방법
도1는 본 발명의 유동층반응기 및 스트립퍼/냉각기를 나타내는 단면도,
도2는 도1의 2-2선을 따라 절취하여 나타낸 횡단면도,
도3는 도2의 3-3선을 따라 절취하여 나타낸 횡단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 유동층반응기 12 : 로섹션
14 : 분리섹션 16 : 열회수섹션
20a, 26a, 72a : 개구부 36 : 유동층
38, 60 : 다공판 40, 62 : 플레넘
41a, 64a, 66a : 댐퍼 46 : 스트립퍼/냉각기
70 : 배출관 72 : 간막이
74 : 스트립퍼 76 : 냉각기
78 : 덕트 80, 88 : 통기관
82, 90 : 배플(baffle)
본 발명은 유동층반응기 및 그 동작 방법에 관한 것이며, 특히 미립자물질의 재순환률을 증진시키는 배플시스템을 이용한 유동층 반응기에 관한 것이다.
열 발생의 주공급원으로서 유동층을 이용하는 연소기와 같은 반응기, 증기 발생기등은 공지되어 있다. 이러한 장치에서, 공기는 석탄의 연소결과 발생되는 황을 흡착하는 석탄과 같은 화석연료와 석회석과 같은 흡착매의 혼합물을 포함하는 미립자물질의 유동층을 통해 반응기의 로섹션안으로 통과된다. 이때, 공기는 유동층을 유동화시켜 연료의 연소를 촉진한다. 반응기가 증기발생기로서 이용될 때, 연료의 연소에 의해 생기는 열은 물을 증기로 전환시키는데 이용된다. 유동층은 고열방출, 고황흡착, 저산화질소 및 저연료가연성을 합리적으로 조합하여 제공해준다.
가장 전형적인 유동층연소 시스템은 통상 "기포" 유동층으로 일컬어 지는데, 그 미립자물질의 조밀 유동층은 공기 분배판에 의해 지지되고 그 공기 분배판에 뚫려있는 다수의 구멍을 통해서 연소촉진공기가 유입되기 때문에 미립자 물질이 팽창되어 유동화상태로 된다. 그 공기의 속도는 유동층무게(예를들면, 최소유동화속도)를 지탱해야할 압력강하를 형성하는데 필요로하는 것의 2배 내지 3배이고, 기포가 형성되어 유동층을 통해 위로 올라가기 때문에 액체가 끊는 상태를 나타내게 된다.
연소효율, 오염물질방출제어 및 기포유동층에 따르는 동작성능저하를 개선하려는 노력에 따라, 유동층반응기에 통상 "순환"유동층으로 일컬어지는 팽창 및 비말동반 유동층을 이용하는데 까지 이르렀다. 이러한 장치에서는, 미립자 물질의 크기가 감소하고, 또는 공기 속도가 "기포"유동층에 비교하여 증가하여 유동층표면이 더 확산되고 유동층으로부터의 미립자오염물질이 증가된다. 이 과정에 따르면, 로섹션의 하부에서는 그 유동층의 밀도가 전형적인 기포유동층의 밀도 이하로 얻어져서 좋은 반면에, 로섹션의 상부는 미립자 물질이 적재되어 기포 유동층보다 더 큰 범위에 있게된다. 로섹션의 상부에 비말동반되는 미립자물질이 증가되면 미립자처리량이 많게 되어 높은 미립자재순활률을 필요로 하게 된다. 높은 미립자 재순활률을 갖는 유동층반응기는 열회수영역내의 열회수표면의 부식을 저하시키기 위해 고온의 연소가스가 열회수영역을 통과하기전에 그 가스로부터 비말동반되는 미립자를 분리시키도록 크고 값비싼 분리기를 필요로 한다. 그리고, 분리된 미립자는 유동층으로 다시 통과한다. 본 출원과 동일한 양수인에게 양도받은 미합중국 특허 제 4,809,623 호 및 제 4,809,625 호에는 조밀 또는 기포유동층이 로섹션의 하부에 유지되어 있는 유동층반응기가 개시되어 있으며, 그 유동층은 순환유동층으로서도 동작된다. 이러한 설계로 기포유동층 및 순환유동층의 잇점, 즉 더 큰 범위의 입자크기에 걸쳐 펼쳐있는 미립자 연료물질을 이용할 수 있다는 조금도 중요치 않는 잇점이 얻어진다.
이러한 설계에 있어서, 연료와 흡착매 미립자 물질의 균질혼합물은 연료 입자의 비연소되는 부분, 부분연소되는 부분 및 완전연소되는 부분, 그리고 흡착매의 비반응되는 부분, 부분 반응되는 부분 및 완전반응되는 부분으로 형성된다. 미립자물질은 새로운 연료 및 흡착매를 유입시키도록 효율적으로 시스템으로부터 배출된다. 결국, 미립자물질의 부분은 통상 반응기로부터 제거되도록 유동층의 하부로부터 배출관을 통과하는 것이다. 중요한 동작 파라미터인 유동층내의 입자크기분포는 로섹션에 귀환되는 미립자물질의 재순환부분에 의해 효율적으로 제거될 수 있다는 것을 알았다. 이러한 것은 미립자물질의 미세한 부분을 벗겨내어 비말동반시키도록 미립자물질을 통해 공기를 송풍하여 로섹션으로 귀환시킴으로써 성취된다.
예를 들면, 본 출원과 동일한 양수인에게 양도받은 미합중국 특허제 4,829,912 호에 "유동층 반응기내의 입자크기 분포제어 방법"이 개시되어 있는데, 여기에서 공기는 그 흐름에 의해 미립자물질의 미세한 부분을 벗겨내고 로섹션으로 다시 재순환시킴으로써 배출관을 통해 배출되는 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반 한다. 이러한 유형의 장치에서, 순환되지 않는 미립자물질의 열은 연소촉진가스를 예열하거나 재열용 또는 과열용등 생산적으로 사용할수 있다.
유동층반응기의 로섹션에 인접하여 위치되는 스트립퍼/냉각기는 제거된 미립자물질의 미세한 부분을 재순환시키고, 제거된 것 중에 재순환되지 않는 미립자물질로 부터 열을 제거한다. 이러한 유형의 장치에서, 스트립퍼/냉각기는 배출관을 통해 로섹션으로부터 미립자물질을 수용하고, 공기는 로섹션에 귀환되는 미립자물질의 미세한 부분의 일부를 비말 동반시키도록 스트립퍼/냉각기의 제 1 섹션으로 흘러간다. 다음에, 스트립퍼/냉각기내의 나머지 미립자물질은 통상 냉각기로 통과되고 냉각기에서는 미립자물질이 시스템으로부터 배출되기전에 미립자물질과 열교환하기위해 물 또는 증기를 통과시키거나 미립자물질을 통과해 공기를 송풍시킴으로써 미립자물질로부터 열을 제거한다. 공기가 재 순환되지않은 미립자물질로부터 열을 제거하는데 사용될 때, 그 공기는 예열된 연소촉진공기로서 로섹션에 귀환된다.
그러나, 초과량의 세립재(fine ash)를 발생하는 연료가 사용되는 경우나, 비교적 다량의 미립자 흡착매가 비교적 높은 황 함유량을 갖는 연료에 사용되야 하는 경우에는, 스트립퍼/냉각기에서 비말동반되어 로섹션에 귀환되는 비교적 미세한 미립자물질이 로섹션내의 미립자물질의 체적을 허용치 이상의 높은 수준까지 증가시킨다. 이러한 로섹션 상부에서의 초과적재로인해 더 크고 더 값비싼 스트립퍼/냉각기 및 분리기가 필요하게 되고, 또는 로가 비효율적으로 낮은 화학량론적 조건으로 동작되야 하는 것을 필요로 한다.
이러한 로섹션 상부에서의 초과적재는 스트립퍼/냉각기의 냉각기내의 미립자 물질을 냉각시키는데 사용하는 방법이 미립자물질을 통해 공기를 송풍시킴으로써 행해질 때 더 악화된다. 고냉각률을 달성하기위해 냉각기를 통과하는 공기 속도 및 유동률은 비교적 높아야 한다. 그러나, 공기가 연소촉진공기로 사용될 때 높은 공기속도 및 유동률은 더 많은 양의 미립자물질을 비말동반하고 그결과 로섹션에 귀환되는 미립자들의 체적이 훨씩 더 커져서 로섹션 상부에서의 적재가 더 증가된다. 또한 문제가 복잡하게되어, 냉각기내의 높은 공기속도는 스트립퍼/냉각기내의 미립자물질의 응집이 방지되는 것을 필요로 한다.
본 발명의 목적은 미립자물질이 로섹션으로부터 제거되고 스트립퍼/냉각기로 통과되는 유동층반응기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 비교적 작은 스트립퍼/냉각기로도 로섹션과 스트립퍼/냉각기사이의 미립자물질의 증가된 재순환을 처리할 수 있는 유동층반응기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 미립자물질이 스트립퍼/냉각기의 냉각기를 통해 제거되는 유동층반응기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 로섹션의 상부에 있어서의 적재가 증가되지 않는 유동층반응기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연도가스 분리기를 통과하는 미립자물질의 재순환률이 스트립퍼/냉각기를 통해 비교적 미세한 물질을 제거함으로써 감소되는 유동층반응기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 화학량론적조건이 로섹션과 스트립퍼/냉각기사이의 미립자물질의 재순환률과 독립적으로 제어될 수 있는 유동층반응기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유동층반응기로부터 미립자물질을 수용하기위한 스트립퍼/냉각기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 미립자물질로 부터 비교적 미세한 미립자를 분리시키는 분리기와, 미립자물질로부터 열을 제거시키는 냉각기를 갖춘 스트립퍼/냉각기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 유동층반응기의 로섹션과 스트립퍼/냉각기사이의 미립자물질의 재순환률을 증가시키지 않고, 로섹션의 상부에 있어서의 비말동반되는 미립자물질의 적재를 증가시키지 않는 스트립퍼/냉각기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스트립 및 냉각공기의 증가된 속도 및 유동률이 스트립퍼/냉각기내에서 미립자물질의 응집을 방지하고, 스트립퍼/냉각기내의 냉각기의 냉각효율을 증가시키는 스트립퍼/냉각기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 배플이 과잉의 스트립된 비교적 미세한 미립자 물질을 스트립퍼/냉각기로부터 유동층의 로섹션으로 통과시키지 못하도록 사용되는 스트립퍼/냉각기를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유동층 반응기를 로섹션의 유동층으로 부터 배출되는 미립자물질을 수용하는 로섹션에 인접하여 위치되는 하나 이상의 스트립퍼/냉각기를 설치한 특징이 있다. 먼저, 미립자물질이 스트립퍼/냉각기의 스트립퍼를 통과하는데, 이곳에서 고속의 기류가 미립자물질을 향해 흘러서 미립자물질의 비교적 미세한 부분을 벗겨내어 기류에 비말동반하여 통기관을 통해 로섹션으로 다시 보낸다. 로섹션에 재순환되는 미립자물질의 양을 감소시키도록 기류로부터 비말동반된 미립자물질의 부분을 분리시키기 위해 다수의 엇갈림 U형 비임 배플이 통기관을 통과하는 기류를 저지하는 스트립퍼내에 뻗어있다.
다음에, 비말동반되지 않고 배플로 분리된 미립자물질이 스트립퍼/냉각기의 냉각기를 통과하는데, 이곳에서 공기는 배출관을 통해 배출되기 전에 미립자 물질을 또다시 통과하여 냉각시킨다. 미립자물질을 냉각시키는데 사용된 공기는 예열된 2차 연소공기로서 제공되기위해 통기관을 통해 로섹션으로 향하게 된다. 냉각기의 공기에 의해 비말동반되는 미립자물질을 제거하기 위해서, 제 2 세트의 엇갈림 U형 비임배플은 로섹션에 재순환되는 미립자물질의 양을 감소시키기 위해 냉각기의 공기로부터 비말동반된 미립자물질의 부분을 분리시키도록 냉각기의 통기관내에 뻗어있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 기술하기로 한다.
제1도에서 도면부호 "10"은 본 발명의 유동층 반응기를 나타낸다. 여기서, 유동층 반응기(10)은 로섹션(12), 분리섹션(14) 및 열회수섹션 (16)를 포함하며, 쉽게 이해할 수 있도록 그 각각의 내부 구성부품을 생략하여 단면도로 나타내었다.
제 1도 및 제 2도를 참조하면, 로섹션 (12)는 전방벽 (18), 후방벽 (20) 및 2개의 측벽 (22, 24)으로 형성된다. 2개의 벽 "26" 및 "28"은 벽 "20" 및 "26"에 의해 형성되는 분리섹션 (14), 그리고 벽 "26" 및 "28"에 의해 형성되는 열회수섹션 (16)과 함께 후방벽 (20)에 평행하게 이격된 상태로 제공된다. 바닥 (30)을 로섹션 (12)에 제공되고, 천장 (32)은 로섹션 (12), 분리섹션 (14) 및 열회수섹션 (16)의 상부에 뻗어 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 분리섹션 (14) 및 열회수섹션 (16)에도 측벽이 제공되며, 이것은 측벽 (22, 24)의 연장부일 수 있다.
개구부 (20a, 26a)는 연소된 연도가스를 로섹션 (12)에서 분리섹션 (14)으로 그리고 분리섹션 (14)에서 열회수섹션 (16)으로 통과시키도록 벽 "20" 및 "26"의 상부에 제공된다.
만일, 유동층반응기 (10)가 증기 발생을 목적으로 사용되려면, 모든 벽 (18, 20, 22, 24, 26, 28)은 제 1도의 로섹션 (12)에 개략적으로 도시된 바와같이, 가열된 물 등의 유체를 운반하도록 평행한 기밀 수단으로 이루어진 다수의 열교환 튜브로 형성되어야 할 것이다. 또한, 별도의 튜브 및 연관되는 유체 순환로를 따라 종래 방식의 스팀 드럼 (도시안됨)에 그리고 스팀드럼으로부터 유동층 반응기의 내부를 통해 물을 운송하는 기능을 하는 각각의 벽(18, 20, 22, 24, 26, 28)의 양단부에 다수의 헤더 (도시 안됨)가 배치된다는 것을 알 수 있기 때문에, 이러한 구성 부품은 간략화를 위해서 도면에서 생략하였다.
미립자 물질의 유동층 (36)은 로섹션 (12)내에 배치되고 로섹션 (12)의 하부에 수평으로 뻗어있는 다공판 (38)상에 놓여있다. 유동층 (36)은 공지된 방법으로 공급기 등에 의해 로섹션 (12)안으로 유입되는 역청탄등의 연료물질의 이산 입자로 이루어진다. 또한, 연소석타에서 발생되는 황을 흡착하는 석회석 등의 황흡착물질을 상기된 방법으로 로섹션 (12)안으로 유입시킬 수도 있다.
또한, 개시 중에 유동층 (36)의 부분을 초기에 소화시키기위해 다공판 (38) 바로 위에 라이트-오프버너 (도시 안됨)가 전방벽 (18)을 통해서 설치된다.
플레넘 (40)은 다공판 (38)과 바닥 (30)사이에 형성되어 있고, 댐퍼 (41a)의 제어하에 공기도관 (41)을 통해 외부 공급원으로부터 압축된 공기를 받아들인다. 다수의 노즐 (42)은 다공판 (38)에 제공된 구멍을 통해서 뻗어있고 공기를 플레넘 (40)으로 부터 다공판 (38)상의 유동층 (36)으로 비출시킨다. 유동층 (36)을 통과하는 공기도 연료의 연소를 촉진하기 위해 층을 유동화시키고, 로섹션 (12)내의 대류에 의해 상승하는 연소연도가스를 형성하는 연소의 생성물과 혼합한다. 연도가스는 개구부 (20a)를 통해 분리섹션 (14)안으로 통과하기 전에, 로섹션 (12)내의 한부분의 비교적 미세한 물질을 비말동반한다.
분리섹션 (14)은 연도가스로부터 비말동반된 미립자를 분리시키기위해 종래방법으로 동작하는 사이클론분리기 (14a)를 포함한다. 분리된 연도가스는 벽 (26)의 개구부 (26a)를 통해 열회수섹션 (16)으로 통과하고, 분리된 미립자 물질은 분리섹션 (14)의 호퍼 (14b)로 통과한다. 과열기나 재열기등의 하나 이상의 열교환기는 분리된 연도가스가 벽 (28)을 관통해 뻗어있는 출구 (28a)를 통해 배출되기 전에 열회수섹션 (16)내에서 하향으로 통과할때 그 연도가스로 부터 열을 제거하기위해 열회수섹션 (16)내에 제공된다.
디플레그 (44)는 분리된 미립자를 유동층 (36)으로 통과시키도록 분리섹션 (14)의 호퍼 (14b)로 부터 후방벽 (20)의 구멍 (20b)까지 뻗어 있다. 디플레그 (44)는 로섹션 (12)으로부터 분리섹션 (14)으로 향하는 미립자물질 및/ 또는 가스의 역류를 방지하기위해 J-밸브 (44a)를 형성하는 U형 부분을 갖고 있으며, 상기 J-밸브 (44a)는 전술한 역류를 방지할 수 있는 L-밸브, 시일포트(seal pot), 일체식 재순환 열교환기등을 대치할 수 있다.
제 2도 및 제 3도를 참조하면, 적어도 하나의 스트립퍼/냉각기 (46)가 로섹션 (12)의 측벽 (24)에 인접하여 배치된다. 스트립퍼/냉각기 (46)는 직사각형상을 이루며, 전방벽 (48), 후방벽 (50), 2개의 측벽 (52, 54), 바닥 (56) 및 천장 (58)으로 형성된다. 만일, 유동층반응기 (10)가 증기 발생을 목적으로 사용된다면, 벽 (48, 50, 52, 54)을 전술한 바와같이 다수의 헤더 및 유체순환로와 연관되는 다수의 열 교환튜브로 형성된다.
다공판 "60"은 스트립퍼/냉각기 (46)의 하부에 배치되고, 플레넘 (62)을 형성하기 위해 바닥 (56)에서 이격되어 있는 다공판 "38"과 동일한 평면에 수평으로 뻗어있다. 2개의 도관 (64, 66)는 외부공급원으로 부터 공기등의 가스를 받아 들이며, 플레넘 (62)의 여러 부분내의 압력을 독립적으로 제어하기 위해 이격된 위치에서 플레넘 (62)과 소통된다. 제어댐퍼 (64a, 66a)는 독립적인 제어를 행하기 위해 도관 (64, 66)내에 각각 배치된다.
다공판 (60)에는 구멍이 뚫어져 있어 다수의 노즐 (68)이 끼워지며, 노즐 (68)은 공기를 플레넘 (62)으로부터, 다공판 (60)의 큰 구멍을 통해 뻗는 배출관 (70)을 향해 배출하기 위하여 일직선으로 있다. 배출관 (70)은 스트립퍼/냉각기 (46)의 바닥 (56)을 관통해 뻗어져 아래로 돌출한다. 배출관 (70)에는 밸브 (도시 안됨)가 제공되어 있어서 배출관 (70)을 통과하는 미립자의 유동이 제어된다.
수직의 간막이 (72)는 천장 (58)에서 아래로 뻗어 있어서, 플레넘 (62)을 2개의 플레넘부 (62a, 62a)로 구분하고, 또 스트립퍼/냉각기 (46)를 간막이 (72)와 전방벽 (48)사이의 플레넘부 "62a"위에 형성된 스트립퍼 (72)와, 간막이 (72)와 후방벽 (50)사이의 플레넘부 "62b"위에 형성된 냉각기 (76)로 구분한다. 개구부 (72a)는 스트립퍼 (74)내의 미립자 물질이 냉각기 (76)로 통과하도록 다공판 (60)위에 있는 간막이 (72)의 하부에 형성된다.
비교적 큰 수평 덕트 (78)는 로섹션 (12)의 측벽 (24)에 형성된 구멍을 인접한 스트립퍼/냉각기 (46)의 전방벽 (48)에 있는 대응 구멍에 접속시켜서, 로섹션 (12)의 유동층 (36)내의 미립자 물질이 스트립퍼/냉각기 (46)의 스트립퍼 (74)로 통과할 수 있다. 동일하게, 통기관 (80)이 덕트 (78)위에 위치되어 로섹션 (12)의 측벽 (24)에 있는 구멍을 인접한 스트립퍼/냉각기 (46)의 전방벽 (48)에 있는 대응 구멍에 접속시켜서 공기를 스트립퍼 (74)내의 미립자물질로 통과시킨후에 플레넘부 (62a)에서 로섹션 (12)으로 향하게 한다.
다수의 엇갈림 U형 비임배플 (82)의 스트립퍼 (74)내에서 전방벽 (48)으로부터 천장 (58)으로 각도를 가지고 경사져 뻗어있어서 통기관 (80)으로 통과하는 공기의 흐름을 부분적으로 저지한다. 제 3도에 더 잘 도시되어 있는 바와 같이, 배플 (82)의 개방면은 통기관 (80)을 향해 흐르는 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 분리시키도록 통기관 (80)으로 부터 멀리 떨어져 있다.
수직의 부분 간막이 (84, 86)는 냉각기 (76)내에서 측벽 (52, 54)으로부터 걸쳐져 각각 부분적으로 뻗어 있어서, 후술되는 목적을 위해 냉각기 (76)를 3개의 칸으로 분할한다. 통기관 (88)을 스트립퍼/냉각기 (46)내에 있는 냉각기 (76)의 천장 (58)에 형성된 구멍을 로섹션 (12)의 측벽 (24)에 형성된 대응 구멍에 접속시켜서, 공기를 냉각기 (74)내의 미립자물질로 통과시킨후에 플레넘부 (62b)에서 로섹션 (12)로 향하게 한다.
다수의 엇림 U형 비임배플 "90"은, 배플 "82"와 동일하게, 통기관 (88)내에 뻗어 있어서 통기관 (88)을 통과하는 공기의 흐름을 부분적으로 저지한다. 배플 (90)의 개방면은 통기관 (88)을 통해 흐르는 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 분리시키도록 냉각기 (76)쪽으로 향해 있다.
동작시에, 미립자 연료물질 및 흡착매 (adsorbent)가 로섹션 (12)안으로 유입되어 다공판 (38)상에 축적된다 (제 1도 참조). 외부 공급원으로부터의 공기는 공기도관 (41)을 통해 플레넘 (40)으로 수용되고, 다공판 (38)을 통해 노즐 (42)을 거쳐 다공판 (38)상의 미립자 물질안으로 통과해서 유동층 (36)을 유동화시킨다.
라이트-오브버너 (도시 안됨)를 발화하여 유동층 (36)내의 미립자연료 물질을 점화시킨다. 유동층 (36)내의 미립자물질의 온도가 소정 수준에 도달했을때는, 추가의 미립자물질이 유동층 (36)의 상부상에 연속적으로 방출된다. 공기는 연료의 연소를 촉진하며, 공기의 속도는 기포 순환 유동층이나 혼합형 유동층을 형성시키기 위해 유동층 (36)의 최소 유동화속도를 초과하도록 댐퍼 (41a)에 의해 제어된다.
연료가 연소되고 흡착물질이 반응될 때, 공기가 노즐을 통해 연속적으로 유입되어서 비반응 흡착매, 부분 반응흡착매 및 완전 반응 흡착매에 따른 비연소연료, 부분연소연료 및 완전연소연료를 포함하는 미립자 물질의 균질 유동층을 형성시킨다.
공기와 연소의 가스상 생성물과의 혼합물은 유동층 (36)을 통해 윗쪽으로 통과하면서 유동층 내의 미세한 미립자물질을 비말동반한다. 그래서, 연도가스의 결과적 혼합물은 개구부 (20a)를 통해 로섹션 (12)에서 방출되어 분리섹션 (14)으로 통과하기 전에 로섹션 (12)내에서 대류에 의해 상방향으로 통과한다. 분리기 (14a)는 연도가스로부터 비말동반된 미립자를 분리시키기 위해 종래 방법으로 동작한다. 그 분리된 미립자 물질은 중력에 의해 호퍼 (14b)로 하강하고, 그 호퍼 (14b)로 부터 디플레그 (44)를 통해 다시 유동층 (36)으로 유입된다. 비교적 정화된 연도가스는 개구부 (26a)를 통해 열회수섹션 (16)으로 가서 출구 (28a)를 통해 유동층 반응기 (10)에서 배출되기 전에 열회수섹션 (16)을 통과하게 된다.
댐퍼 (64a)(제 2도 참조)는 미립자 물질이 덕트 (78)를 통해 로섹션 (12)내의 유동층 (36)으로부터 스트립퍼 (74)로 유동하는 것을 촉진하기 위해 플레넘부 (62a)를 통해 스트립퍼/냉각기 (46)의 스트립퍼 (74)로 공기를 유입시키고자 할때 개방된다. 별도의 공기가 댐퍼 (41a)의 제어하에 플레넘부 (62a)안으로 유입되고, 다공판 (60)을 통해 윗쪽으로 통과하여서, 스트립퍼 (74)로 유동하는 미립자물질을 유동화시킨다. 스트립퍼 (74)로 흘러가는 물질에 대한 유동의 정도, 미립자물질의 결과 높이, 및 공기가 스트립퍼 (74)를 통해 위로 통과할때 미립자 물질로부터 제거되어 공기에 의해 비말동반되는 비교적 미세한 미립자 물질의 양을 제어하기 위해, 스트립퍼 (74)로 유입되는 공기의 속도가 댐퍼 (64a)에 의해 정밀하게 제어된다.
공기 및 비교적 미세한 미립자 물질이 로섹션 (12)안으로 재순환하기위해 통기관 (80)을 향해 이동할 때, 그 혼합물은 다수의 엇갈림 U형 비임 배플 (82)의 엇갈림 배열 때문에 구불구불한 통로를 통과해야만 한다. 따라서, 배플 (82)의 엇갈림 배열 때문에 공기는 배플 (82)를 따라 사행(蛇行)하게 된다. 그러나, 비말동반된 미세한 미립자 물질은 일직선으로 이동하며, 배플의 개방면과 맞접촉할 때 공기로 부터 분리될 것이고, 중력에 의해 스트립퍼 (74)내의 미립자물질의 유동층으로 다시 하강하게 된다.
댐퍼 (66a)를 개방시키면 공기가 플레넘부 (62b) 안으로 유입되어 다공판 (60) 및 노즐 (68)을 통해 윗쪽으로 통과하게되고 냉각기 (76)내의 미립자물질을 유동화시키므로, 제거되지 않고 배플로 분리되는 미립자물질이 스트립퍼 (74)로부터 냉각기 (76)로 유동하는 것을 촉진시킨다. 노즐 (68)은 공기를 배출관 (70)을 향해 그리고 간막이 (84, 86)주변으로 방출시키도록 일직선으로 있고, 상기 간막이 (84, 86)는 미립자 물질이 배출되기 전에 그 잔류시간을 증가시키는 역활을 한다. 그래서, 공기의 속도, 냉각기 (76)로 흘러가는 물질에 대한 유동의 정도, 유동화의 정도, 및 냉각기 (76)내의 물질의 결과 높이는 필요에 따라 댐퍼 (66a)의 위치를 변경시켜 각각 제어될 수 있다.
냉각기 (76)로 방출되는 공기는 냉각기 (76)내에 포함되어 있는 미립자물질로 부터 열을 제거하고 로섹션 (12)에서 제 2연소공기로 사용되기 위해 통기관 (88)향해 흘러 들어간다. 물론, 냉각기 (76)로 부터의 가열된 공기는 다른 방향으로 사용될 수 있다.
U형 비임배플 "90"은 U형 비임배플 "82"과 동일하게 공기내의 비말동반되는 미립자물질을 분리시키도록 작용한다. 공기는 로섹션 (12)로 통과하고, 분리된 미립자물질은 다시 냉각기 (76)안으로 하강한다. 그 냉각기 (76)내의 미립자 물질은 배출관 (70)에 의해 유동층반응기 (10)로부터 배출된다.
따라서, 본 발명의 유동층반응기에는 몇가지 장점이 있다는 것을 알 수 있다. 예를들면, 본 발명에서는 미립자물질의 일부가 제거되고 그것이 로섹션 (12)안으로 다시 재순환되는 것이 방지되어 재순환률이 감소하기 때문에, 로섹션 (12)내의 미립자물질의 재순환은 비교적 작은 스트립퍼/냉각기를 가지고서도 성취될 수 있다. 또한, 스트립퍼/냉각기로 부터 로섹션으로 다시 재순환되는 미립자물질의 양을 감소시켜 로섹션의 상부에서의 부하가 증가되지 않기 때문에, 연소연도가스로 부터 비말동반된 미립자물질을 분리시키는데 필요한 분리기의 크기 및 비용을 감소시킬 뿐만 아니라 유동층 반응기의 화학량론 조건을 증진 시킬 수 있다.
또한, 스트립퍼/냉각기로부터 로섹션으로 재순환되는 비말동반된 미립자물질의 양을 제어할 수 있기 때문에, 스트립퍼/냉각기내의 미립자물질의 응집을 방지하고 스트립퍼/냉각기내의 냉각기의 냉각효율을 증가시키도록 스트립퍼/냉각기안으로 흘러가는 공기의 유량 및 속도가 증가될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 일탈됨이 없이 본 발명에 변형을 가하여 전술한 바에 따라 실시할 수 있음은 물론이다. 예를들면, 수평 덕트 (78)는 유동층 (36)으로부터 아래로 뻗는 수직 덕트로 대치할 수 있고, 스트립퍼/냉각기는 로섹션 (12)아래에 배치될 수 있다.
또한, 변경 및 대치는 전술한 내용의 범위에서 이루어져야 하며, 본 발명의 특징은 대응하는 다른 특징을 사용치 않고서 실시되야 할 것이다. 따라서, 첨부되는 특허청구범위는 본 발명의 기술적사상에 일관성을 가지고 광범위하게 해석되어야 하는 것이 적절하다.

Claims (48)

  1. 로섹션과, 상기 로섹션내에 미립자물질의 유동층 형성 수단과, 상기 로섹션에 인접하여 배치되는 용기와, 상기 용기를 제 1 섹션 및 제 2 섹션으로 분할하는 간막이 수단과, 상기 미립자물질을 상기 로섹션에서 제 1 섹션으로 통과시키도록 상기 로섹션을 상기 제 1 섹션에 접속시키는 제 1 통로 수단과, 상기 미립자물질을 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반 시키도록 상기 제 1 섹션내에 있는 상기 미립자물질에 가스를 통과시키는 제 1 가스통과 수단과, 상기 제 1 섹션에 배치되어 상기 제 1 섹션의 가스로부터 상기 비말동반된 미립자물질의 부분을 분리시키는 제 1 분리 수단과, 상기 미립자물질을 상기 제 1 섹션에서 상기 제 2 섹션으로 통과시키도록 상기 제 1 섹션을 상기 제 2 섹션에 접속시키는 제 2 통로 수단과, 상기 미립자물질을 냉각시키고 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 제 2 섹션내에 있는 상기 미립자물질에 가스를 통과시키는 제 2 가스통과 수단과, 제 2 섹션에 배치되어 상기 제 2 섹션의 가스로 부터 상기 비말동반된 미립자물질의 부분을 분리시키는 제 2 분리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템이용 유동층 반응기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 통로 수단이 상기 로섹션 및 상기 제 1 섹션의 벽에 있는 구멍에 접속되는 수평 덕트인 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기
  3. 제1항에 있어서, 상기 미립자물질을 유동층 반응기로부터 제거하기 위해 상기 제 2 섹션으로부터 상기 미립자물질을 배출하는 배출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 모든 분리수단이 비원심성인 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제 1 섹션의 가스로부터 분ㄹ된 비말동반 미립자 물질이 다시 상기 제 1 섹션으로 하강되는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제 2 섹션의 가스로부터 분리된 비말동반 미립자물질이 다시 상기 제 2 섹션으로 하강되는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제 1 섹션으로부터 상기 로섹션으로 분리된 가스를 통과시키도록 상기 로섹션을 상기 제 1 섹션에 접속시키는 제 1 귀환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제 2 섹션으로부터 상기 로섹션으로 분리된 가스를 통과 시키도록 상기 로섹션을 상기 제 2 섹션에 접속시키는 제 2 귀환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 모든 분리수단이 다수의 엇갈림 u형 비임배플로 구성되는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  10. 로섹션과, 상기 로섹션내에 미립자물질의 유동층을 형성하는 유동층 형성 수단과, 상기 로섹션에 인접하여 배치되는 스트립퍼, 상기 미립자물질을 상기 로섹션에서 상기 스트립퍼로 통과시키도록 상기 스트립퍼를 상기 로섹션에 접속시키는 통로 수단과, 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 스트립퍼 내의 미립자물질에 가스를 통과시키는 가스통과 수단과, 상기 스트립퍼의 가스로부터 상기 미립자물질의 비말동반 부분을 분리시키는 분리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스트립퍼의 가스를 상기 스트립퍼로부터 상기 로섹션으로 통과시키도록 상기 로섹션을 상기 스트립퍼에 접속시키는 귀환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  12. 제10항에 있어서, 상기 스트립퍼에 가스로부터 분리되는 미립자물질의 비말동반 부분이 다시 상기 스트립퍼내의 미립자물질로 하강하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  13. 제10항에 있어서, 상기 스트립퍼에 인접하여 배치되는 냉각기와, 상기 미립자물질을 상기 스트립퍼에서 상기 냉각기로 통과시키도록 상기 냉각기를 상기 스트립퍼에 접속시키는 제 2 통로수단과, 상기 미립자물질을 냉각시키고 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 냉각기내의 미립자물질에 가스를 통과시키는 제 2 가스통과 수단과, 상기 냉각기의 가스로부터 상기 미립자물질의 비말동반부분을 분리시키는 제 2 분리 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 냉각기의 가스를 냉각기에서 로섹션을 통과시키도록 상기 로섹션을 상기 냉각기에 접속시키는 귀환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  15. 제13항에 있어서, 상기 냉각기의 가스로부터 분리되는 미립자물질의 비말동반부분이 다시 상기 냉각기 내의 미립자물질로 하강하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  16. 제13항에 있어서, 상기 모든 분리수단이 비원심성인 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  17. 제13항에 있어서, 상기 모든 분리수단이 다수의 엇갈림 u형 비임배플로 구성되는 것을 특징으로하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  18. 로섹션을 형성하는 수단과, 상기 로섹션내에 미립자물질의 제 1 유동층을 형성하는 수단과, 제 1 유동층에 가까운 미립자물질의 제 2 유동층을 형성하는 수단과, 상기 제 1 유동층으로부터 상기 제 2 유동층으로 미립자물질을 통과시키는 통과 수단과, 상기 미립자물질이 미세한 부분을 비말동반하기에 충분한 속도로 상기 제 2 유동층에 공기를 유입하는 유입수단과, 상기 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 분리하는 분리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제 2 유동층으로부터 상기 로섹션으로 공기를 통과 시키는 공기통과 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  20. 제18항에 있어서, 상기 공기로부터 분리되는 비말동반된 미립자물질이 다시 상기 제2유동층으로 하강되는것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  21. 제18항에 있어서, 상기 분리수단이 상기 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 제거하기 위해 상기 비말동반 미립자물질과 충돌하도록 배치되는 다수의 엇갈림 U형 비임 배플로 구성되는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  22. 제18항에 있어서, 상기 제 2 유동층에 가까운 미립자물질의 제 3 유동층을 형성하는 수단과, 상기 제 3 유동층에 상기 제 2 유동층의 미립자물질을 통과시키는 통과 수단과, 상기 제 3 유동층내에 미립자물질을 유동화시킴과 동시에 냉각시키고 미립자물질이 미세한 부분을 비말동반시키는 속도 및 유동률로 상기 제 3 유동층에 공기를 유입시키는 제 2 유입수단과, 상기 제 3 유동층의 공기로부터 비말동반된 미립자물질의 분리시키는 제 2 분리수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제 3 유동층으로 부터 상기 로섹션으로 제 3 유동층의 공기를 통과시키는 통과 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배출시스템 이용 유동층 반응기.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제 3 유동층의 공기로부터 분리되는 비말동반된 미립자물질이 다시 상기 제 3 유동층 안으로 하강하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  25. 제22항에 있어서, 상기 모든 분리수단이 상기 비말동반된 미립자물질과 충돌하도록 배치되는 다수의 엇갈림 U형 비임 배플로 구성되는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  26. 로섹션과, 상기 로섹션내의 미립자물질의 제 1 유동층을 형성하는 수단과, 상기 로섹션으로부터 상기 미립자물질을 수용하도록 지지되는 다공판을 갖는 제 1 로섹션에 근접하여 배치되어 있는 용기와, 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 제 1 섹션내의 다공판 및 미립자물질로 공기를 통과시키는 공기 통과수단과, 상기 제 1 섹션으로부터 상기 공기를 배출시키도록 제 1 섹션의 상부에 있는 배출수단과, 상기 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 제거하여 중력에 의해 다시 상기 제 1 섹션 내의 미립자물질로 하강시키기 위해 상기 공기내의 비말동반된 미립자 물질과 충돌하도록 상기 미립자물질과 상기 배출 수단 사이에 배치되는 제 1 섹션내에 있는 다수의 이격된 배플 부재를 갖춘 배플수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  27. 제26항에 있어서, 상기 용기가 상기 제 1 섹션으로부터 상기 미립자물질을 수용하도록 지지되는 다공판이 있는 제 2 섹션을 가지고 있고, 상기 미립자물질을 냉각시키고 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 제 2 섹션내의 다공판 및 미립자물질로 공기를 통과시키는 제 2 공기 통과 수단과, 상기 제 2 섹션으로부터 상기 제 2 섹션내의 공기를 배출시키도록 제 2 섹션의 부에 있는 제 2 배출수단과, 상기 제 2 섹션의 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 제거하여 중력에 의해 다시 상기 제 2 섹션 내의 미립자물로 하강시키기 위해, 상기 제 2 섹션의 공기 내의 비말동반된 미립자물질과 충돌하도록 상기 미립자물질과 상기 제 2 배출수단 사이에 배치되는 상기 제 2 섹션내에 있는 다수의 이격된 배플부재를 갖춘 배플수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기.
  28. 제27항에 있어서, 상기 모든 이격된 배플부재는 상기 제 1 섹션 및 제 2 섹션을 횡단하여 뻗는 다수의 평행 이격된 U형 비임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 배플 시스템 이용 유동층 반응기.
  29. 로섹션내에 미립자물질의 유동층을 형성시키는 유동층 형성단계와, 용기를 제 1 섹션 및 제 2 섹션으로 분할하는 간막이 단계와, 상기 미립자물질을 상기 로섹션에서 상기 제 1 섹션으로 통과시키는 제 1 통과 단계와, 상기 미립자물질의 비교적 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 제 1 섹션내의 미립자물질에 가스를 통과시키는 제 1 가스통과 단계와, 상기 제 1 섹션의 가스로부터 상기 비말동반된 미립자물질의 부분을 분리시키는 제 1 분리단계와, 상기 제 1 섹션에서 상기 제 2 섹션으로 상기 미립자물질을 통과시키는 제 2 통과 단계와, 상기 미립자물질을 냉각시키고 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 제 2 섹션내의 상기 미립자물질에 가스를 통과 시키는 제 2 가스통과 단계와, 상기 제 2 섹션의 가스로부터 상기 비말동반된 미립자물질의 부분을 분리시키는 제 2 분리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 미립자물질을 유동층반응기로부터 제거하기 위해 상기 제 2 섹션으로부터 상기 미립자물질을 배출하는 배출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 모든 분리단계와 비원심적으로 행해지는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  32. 제29항에 있어서, 상기 로섹션에 상기 제 1 섹션내의 분리된 가스를 통과시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  33. 제29항에 있어서, 상기 로섹션에 상기 제 2 섹션내의 분리된 가스를 통과시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  34. 제29항에 있어서, 상기 비말동반된 미립자물질을 분리시키는 모든 분리단계가 상기 비말동반된 미립자물질을 다수의 엇갈림 U형 비임 배플에 통과시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  35. 상기 로섹션에서 미립자물질의 제 1 유동층을 형성시키는 단계와, 상기 제 1 유동층에 가까운 미립자물질의 제 2 유동층을 형성시키는 단계와, 상기 제 1 유동층으로부터 상기 제 2 유동층으로 미립자물질을 통과 시키는 통과 단계와, 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반하기에 충분한 속도로 상기 제 2 유동층에 공기를 유입시키는 유입단계와, 상기 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 분리시키는 분리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제 2 유동층으로 부터 상기 로섹션으로 공기를 통과시키는 공기통과 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  37. 제35항에 있어서, 상기 공기로부터 분리되는 비말동반된 미립자물질이 다시 상기 제 2 유동층으로 하강하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  38. 제35항에 있어서, 상기 분리단계가 상기 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 제거하기 위해 상기 비말동반된 미립자물질을 다수의 엇갈림 U형 비임배플에 충돌시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  39. 제35항에 있어서, 상기 제 2 유동층에 가까운 미립자물질의 제 3 유동층을 형성시키는 단계와, 상기 제 3 유동층에 상기 제 2 유동층의 미립자물질을 통과시키는 통과단계와, 상기 제 3 유동층내의 미립자물질을 유동화시킴과 동시에 냉각시키고 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키는 속도 및 유동률로 상기 제 3 유동층에 공기를 유입시키는 제 2 유입단계와, 상기 제 3 유동층의 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 분리시키는 제 2 분리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 제 3 유동층으로부터 상기 로섹션으로 제 3 유동층의 공기를 통과시키는 통과 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배출시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  41. 제39항에 있어서, 상기 제 3 유동층의 공기로부터 분리되는 비말동반된 미립자물질이 다시 상기 제 3 유동층안으로 하강하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  42. 제39항에 있어서, 상기 모든 분리단계는 상기 비말동반된 미립자물질을 다수의 엇갈림 U형 비임 배플에 충돌시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기의 동작방법.
  43. 로섹션내의 미립자물질의 제 1 유동층을 형성시키는 단계와, 상기 로섹션으로부터 상기 미립자물질을 수용하도록 지지되는 다공판을 갖는 제 1 섹션이 상기 로섹션에 근접하여 배치되어 있는 용기로 상기 미립자물질을 통과시키는 단계와, 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 제 1 섹션내의 다공판 및 미립자물질로 공기를 통과시키는 공기통과단계와, 상기 제 1 섹션으로부터 개구부를 통하여 공기를 배출시키는 배출 단계와, 상기 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 제거하여 중력에 의해 다시 제 1 섹션내의 미립자물질로 하강시키기 위해 상기 미립자물질과 상기 개구부사이에 배치되는 제 1 섹션 내에 있는 다수의 이격된 배플부채에 상기 미립자물질을 충돌시키는 충돌단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층 반응기의 동작방법.
  44. 제43항에 있어서, 상기 용기가 상기 제 1 섹션으로부터 상기 미립자물질을 수용하도록 지지되는 다공판이 있는 제 2 섹션을 가지고 있고, 상기 미립자물질을 냉각시키고 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 제 2 섹션내의 다공판 및 미립자물질로 공기를 통과시키는 제 2 공기통과 단계와, 상기 제 2 섹션내의 공기를 상기 제 2 섹션으로부터 상기 제 2 섹션의 개구부를 통해 배출시키는 제 2 배출 단계와, 상기 제 2 섹션내의 공기로부터 비말동반된 미립자물질을 제거하여 중력에 의해 다시 상기 제 2 섹션내의 미립자물질로 하강시키기 위해, 상기 제 2 섹션의 공기내의 비말동반된 미립자물질을, 상기 미립자물질과 상기 제 2 섹션의 개구부 사이에 배치되는 상기 제 2 섹션내에 있는 다수의 이격된 배플부재에 충돌시키는 충돌단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이용 유동층반응기의 동작방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 모든 이격된 배플부재는 상기 제 1 섹션 및 제 2 섹션을 횡단하여 뻗는 다수의 평형이격된 U형 비임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  46. 로섹션내에 미립자물질의 유동층을 형성시키는 단계와, 상기 로섹션에서 그에 인접한 용기로 상기 미립자물질을 통과시키는 통과단계와, 상기 미립자물질의 미세한 부분을 비말동반시키도록 상기 용기내의 미립자물질을 통해 가스를 통과시키는 가스통과 단계와, 상기 용기의 가스로부터 상기 미립자물질의 비말동반부분을 분리시키는 분리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이용 유동층반응기의 동작방법.
  47. 제46항에 있어서, 상기 용기로부터 상기 로섹션으로 상기 분리된 용기의 가스를 통과시키는 가스통과 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
  48. 제46항에 있어서, 상기 미립자물질의 유동층이 상기 용기의 밑에 부어지고, 상기 분리단계는 상기 유동층위에서 행해지고, 상기 분리된 미립자물질이 중력에 의해 다시 상기 유동층으로 하강되는 것을 특징으로 하는 배플시스템 이용 유동층반응기의 동작방법.
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