LU84366A1 - Dispositif pour eviter les depots de poudre dans la partie superieure de reacteurs,de secheurs ou d'autres appareils a lit fluidise - Google Patents
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Description
-1- " Dispositif pour éviter les dépôts de poudre dans la partie supérieure de réacteurs, de sécheurs ou d'autres appareils à lit fluidisé "
Les appareils à lit fluidisé dans lesquels on 5 effectue des opérations telles que des réactions, des séchages ou analogues donnent lieu au problème de l'enlèvement de poudres qui se trouvent sur les parois libres et sur le ciel de l'appareil.
Ce problème est particulièrement important dans le 10 cas de réacteurs à lit fluidisé utilisés pour la polymérisation de chlorure devinyle et d'oléfines (polypropylène, polyéthylène, copolymères éthylène-propylène). Dans ces cas, les fines qui se déposent inévitablement sur les parois situées plus haut que la masse fluidisée continuent 15 à réagir avac le monomère présent dans la phase gazeuse.
Cette zone, dans laquelle il devient impossible de réaliser un réglage, aussi bien thermique que de composition, devient le siège de réactions incontrôlables qui conduisent à la formation d'un dépôt de solide et ensuite de croûtes (étant 20 donné la chaleur de réaction élevée) et au colmatage progressif de l'appareil. De plus, la chute de ces croûtes de polymère non désiré dans la masse sous-jacente conduit à la pollution du produit, ce qui a pour résultat de dégrader la production et de créer des difficultés opéra-25 toires dans tout le système de réaction.
Dans le passé, on a réalisé des essais pour réduire les inconvénients susmentionnés en utilisant des systèmes à raclage mécanique ou à soufflage pour le nettoyage des parois (voir en particulier le brevet italien no. 660.425).
30 Le raclage mécanique nécessite l'emploi d'un arbre rotatif mais laisse inévitablement une épaisseur de matière, . le soufflage nécessite la mise en oeuvre d'un système de compression externe pour l'alimentation des tuyères multiples en plus du système de rotation de l'arbre. Au demeurant, 35 dans les deux systèmes, les dispositifs eux-mêmes sont sujets à des dépôts et à des incrustations.
/ % -2-
La présente invention résout le problème de l'enlèvement des poudres sans présenter les défauts du raclage mécanique et du soufflage et en apportant d'autres avantages mentionnés plus loin.
5 L'invention consiste à appliquer dans le ciel de l'appareil une couronne mobile actionnée par un moteur qui établit un courant fluide dans la partie libre du récipient. Ce courant est prélevé au centre au-dessus de la surface du lit fluidisé, monte vers la couronne mobile 10 et puis, accéléré par celle-ci, sort tangentiellement et descend hélicoidalement sur la paroi jusqu'à la surface libre, pour recommencer ensuite l'ascension.
Le remous central qui se crée peut entraîner aussi des particules de grandes dimensions qui exercent une 15 action d'abrasion et qui facilitent l'effet nettoyant du courant fluide.
La forme de la couronne mobile centrifuge, axiale ou d'un type différent, et le nombre d'étages sont choisis en fonction des conditions spécifiques.
20 On peut utilement accoupler à la couronne mobile susdite, solidairement ou non, une autre couronne mobile ou une autre section ayant pour fonction de séparer activement par centrifugation les particules solides des gaz sortants.
25 L'avantage principal de l'invention réside dans la propreté absolue des parois et du ciel de l'appareil.
Un autre avantage du système indiqué réside dans la capture des particules rapides expulsées du lit fluidisé par suite de la rupture des bulles, particules qui sont 30 englobées dans le remous central, interceptées par le courant pseudoradial de tête ou entraînées par le courant hélicoïdal descendant.
A la suite de cela on obient l'avantage de pouvoir réduire la hauteur libre de sédimentation (désignée par 35 TDH) et de pouvoir s'affranchir de toute forme quelconque d'élargissement de la tête de l'appareil en vue de faciliter le sédimentation.
/ *1« -3-
Un autre avantage de l’invention consiste en l’amélioration de l'échange thermique entre le courant fluide et les parois de l'appareil dans la partie non intéressée par le lit fluidisé.
5 L'une des réalisations possibles de 1'invention est représentée à la figure 1 dans laquelle 1 désigne le réacteur, le sécheur ou autre appareil indiqué ici dans la forme à tête élargie, 2 représente la couronne mobile actionnée par le moteur 3 qui est - dans le cas présent -10 placé à l'extérieur et pourvu d'un accouplement direct/ ce moteur étant raccordé à la couronne mobile 2 au moyen de l'arbre 4 qui traverse l'éventuel joint étanche 5.
Les gaz nécessaires au lit fluidisé arrivent par 6 et sortent en 7. Les arrivées et sorties éventuelles de lu 15 matière solide du lit fluidisé ne sont pas indiquées.
La couronne mobile 2 peut évidemment être actionnée d'une autre manière quelconque, à l'aide de moteurs internes ou externes, directs ou non.
Le dessin représente une couronne mobile centrifuge 20 à godet, mais la forme la plus appropriée est liée - comme | on l'a déjà dit - aux caractéristiques de la matière, du gaz et du récipient.
Une autre réalisation possible est celle représentée à la figure 2 dans laquelle on indique par 1 l'appareil et 25 par 9 la couronne mobile double commandée par le moteur 3 * au moyen de l'arbre 4 à travers le joint étanche éventuel 5.
! Les gaz arrivent par 6 et sortent en 7 après avoir i traversé la section supérieure de la couronne mobile 9 gui t fonctionne comme séparateur centrifuge actif. Les sections 30 supérieure et inférieure de la couronne mobile 9 peuvent naturellement être de type, de forme et de diamètre dif-érents 3 | et peuvent aussi être constituées par des sections indepen- 1* dantes actionnées ou non par le même arbre et/ou le même moteur.
35 La vitesse de rotation de la couronne mobile et par | conséquent la puissance motrice à appliquer à celle-ci doit $ / // ' î / £/ I / -4- être telle qu'elle réalise un flux de gaz le long des parois ayant une vitesse d'au moins de 3 m/sec. Il est à noter que dans de nombreux cas les flux convenant pour le but poursuivi ont une vitesse de lo-2o m/sec.
5 La puissance nécessaire pour le fonctionnement du dispositif dépend des conditions pratiques de l'utilisation, entre autres de la concentration et du type des particules solides en suspension dans le flux gazeux, en général, la puissance absorbée est très petite, de l'ordre de 1 HP 10 par m3 de volume de la zone vide du réacteur.
Exemple
Dans un réacteur cylindrique de forme élargie à la partie supérieure, ayant un diamètre minimal de 4oo mm et un diamètre maximal de 6oo mm, on a installé une couron-15 ne mobile à godet double du type illustré à la figure 2, ayant un diamètre de 22o mm et une longueur des palettes de loo mm dans la section inférieure fonctionnant en ventilateur pour créer le remous gazeux et de 8o mm dans la section supérieure fonctionnant en classeur centrifuge 20 pour la séparation des particules solides du gaz sortant.
Le développement des palettes était de 2o mm. La couronne mobile a été mise en fonctionnement à looo tours/ min. au moyen d'un moteur de 1/2 HP.
Dans ce réacteur on a effectué la polymérisation 25 Je propylène en phase gazeuse sur lit fluidisé, à une température de 6o-8o°C et catalyseur de type supporté, à une température de 6o-8o°C et une pression de 5-8 kg/cm2.
La zone libre se trouvant au-dessus du lit fluidisé dans le réacteur avait une hauteur variant entre o,8 et 2m. 30 Après un fonctionnement d'une durée de 3oo heures, on n'a relevé aucun dépôt de poudre sur les parois du * réacteur au-dessus du lit fluidisé, ni sur les couronnes mobiles.
' Le polymère obtenu présentait la distribution 35 granulométrique suivante : / I -5-
Dimensions des particules (yUm) % en poids >2000 2,4 1000-2000 17,4 î 500-1000 24,2 | 5 177-500 29,6 105-177 9,7 53-105 9,5 37-53 6,3 <37 0,9 i i 5 i 3 i j * î | ! tl ‘1 Ö il i - Æ
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Claims (5)
1. Dispositif pour éviter les dépôts de poudre et les incrustations dans la partie supérieure de réacteurs, = 5 de sécheurs ou d'autres appareils à lit fluidisé, consis tant en une couronne mobile disposée dans le ciel de l'appareil et capable de générer un courant de gaz qui circule le long des parois libres de l'appareil à une vitesse d'au moins 3 m/sec.
2. Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel la couronne mobile fonctionne avec effet centrifuge.
3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2 pourvu également d'une couronne mobile supplémentaire 15 disposée à proximité de la décharge du gaz, laquelle fonctionne en séparateur centrifuge pour intercepter les particules de solide en suspension dans le courant gazeux à la sortie de l'appareil.
4. Réacteur de polymérisation d'un monomère 20 gazeux, sur lit fluidisé, pourvu du dispositif de la revendication 1.
4 -6-
5. Réacteur de polymérisation d'un monomère gazeux dans les conditions de la réaction, sur lit fluidisé, pourvu du dispositif de la revendication 3.
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1982
- 1982-09-06 LU LU84366A patent/LU84366A1/fr unknown
Also Published As
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