NL2000637C2

NL2000637C2 - Reactor, gas lift pump for in a reactor vessel, and method for switching off a reactor.

Info

Publication number: NL2000637C2
Application number: NL2000637A
Authority: NL
Inventors: Sjoerd Hubertus Jozef Vellinga; Antonius Johannes Jorna; Jelle Hendrik De Boer; Johannes Wilhelmus Wouters
Original assignee: Pacques Bv
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2008-11-11
Also published as: CN101687164B; WO2008136665A1; CN101687164A

Description

Titel: Reactor, gaslifipomp voor in een reactorvat, alsmede werkwijze voor het uitschakelen van een reactor.Title: Reactor, gaslipip pump for in a reactor vessel, and method for switching off a reactor.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een reactor omvattende: 5 · een reactorvat voorzien van een fluïdum dat een bed met deeltjes van een soortelijk gewicht van >1,1 kg/dm3 omvat; en • een gasliftpomp opgesteld in het reactorvat; waarbij de gasliftpomp omvat: • een verticale eerste buis (binnenbuis) met een open bovenzijde en open ondereind; 10 en • een mondstuk voor het inblazen van een gas, zoals lucht; waarbij het open ondereind van de eerste buis (binnenbuis) in het bed van deeltjes materiaal ligt; waarbij het mondstuk zodanig bij het ondereind van de eerste buis (binnenhuis) is 15 voorzien dat, bij inblazing van gas, het ingeblazen gas in de eerste buis (binnenbuis) een dichtheidsverlaging van het fluïdum in de eerste buis (binnenbuis) teweeg brengt.The present invention relates to a reactor comprising: a reactor vessel provided with a fluid comprising a bed with particles of a specific weight of> 1.1 kg / dm 3; and • a gas lift pump arranged in the reactor vessel; wherein the gas lift pump comprises: • a vertical first tube (inner tube) with an open top and open bottom end; 10 and • a nozzle for blowing in a gas, such as air; wherein the open lower end of the first tube (inner tube) is in the bed of particulate material; wherein the nozzle is provided at the lower end of the first tube (inner tube) such that, when gas is blown in, the blown gas into the first tube (inner tube) causes a density reduction of the fluid in the first tube (inner tube).

Dergelijke reactoren met een gasliftpomp zijn als zodanig algemeen bekend. Een dergelijke gasliftpomp bestaat in algemene zin uit een buis met een open boven- en 20 ondereind, waarbij aan het ondereind een gas wordt toegevoerd. Het toegevoerde gas geeft in de buis een verlaging van de dichtheid (of zo men wil soortelijk gewicht) van het zich in de buis bevindende fluïdum. Het fluïdum in de buis bevat door de toevoer van het gas immers meer gas dan het fluïdum buiten de buis. Dit dichtheidsverschil binnen en buiten de buis resulteert in een opwaartse stroming in de buis, ook wel 25 liftstroming genoemd. Deze opwaartse stroming maakt het mogelijk om ook andere deeltjes mee te voeren, welke bij de onderzijde van de buis worden aangezogen. Dit is een algemeen bekend fenomeen dat wordt toegepast voor onder meer: het in beweging houden van de zandlaag in zandfïlters; het mengen en/of opwervelen van zware deeltjes in een reactorvat; het beluchten en/of mengen van aërobe en anaërobe reactoren; etc.Such reactors with a gas lift pump are generally known per se. Such a gas lift pump generally consists of a tube with an open top and bottom end, wherein a gas is supplied to the bottom end. The gas supplied causes a reduction in the density (or, if desired, specific gravity) of the fluid contained in the tube in the tube. After all, the fluid in the tube contains more gas than the fluid outside the tube due to the gas being supplied. This density difference inside and outside the tube results in an upward flow in the tube, also called lift flow. This upward flow makes it possible to also carry other particles which are sucked in at the bottom of the tube. This is a well-known phenomenon that is used for, among other things: keeping the sand layer moving in sand filters; mixing and / or swirling heavy particles in a reactor vessel; aerating and / or mixing aerobic and anaerobic reactors; etc.

30 Gasliftpompen kennen echter ook problemen.However, gas lift pumps also have problems.

Een bekend probleem dat zich bij een gasliftpomp voordoet, is dat de opstart hiervan wordt bemoeilijkt indien zich een dikke laag bezonken deeltjes rondom het ondereind van de buis bevindt. Een dergelijke dikke laag bezonken deeltjes belemmert aanzuiging 2 van vloeistof omdat de laag bezonken deeltjes onvoldoende vloeistofdoorlaatbaar is. De opwaartse stroming wordt dan in hoofdzaak bepaald door de hoeveelheid toegevoerd gas, dat echter niet of slecht in staat is (door de relatief geringe dichtheid van het gas ten opzichte van de deeltjes) om deeltjes omhoog te doen bewegen. Een bekende 5 oplossing voor dit probleem is het voorzien van enkele gaten in de buis. Deze gaten hebben tot doel het aanzuigen van vloeistof te verbeteren, hetgeen mogelijk is door de geringere afstand tussen de gaten en de bovenzijde van de deeltjeslaag. De gaten moeten echter wel stuk voor stuk worden "vrij gegraven". Dit "vrijgraven" gebeurt geleidelijk doordat deeltjes bij de gaten onder invloed van het in de buis ingeblazen gas 10 losgewoeld worden en meegenomen worden. Dit "vrijgraven" vergt daardoor relatief veel tijd. Voorts verloopt dit "vrijgraafproces" vaak niet zo optimaal als men zou wensen.A known problem that occurs with a gas lift pump is that its start-up is made more difficult if a thick layer of settled particles is located around the lower end of the tube. Such a thick layer of settled particles impedes suction 2 of liquid because the layer of settled particles is insufficiently liquid-permeable. The upward flow is then mainly determined by the amount of gas supplied, which, however, is not or poorly able (due to the relatively low density of the gas relative to the particles) to cause particles to move upwards. A known solution to this problem is the provision of a few holes in the tube. The purpose of these holes is to improve the suction of liquid, which is possible due to the smaller distance between the holes and the upper side of the particle layer. However, the holes must be "dug free" piece by piece. This "free-digging" occurs gradually because particles are loosened and entrained at the holes under the influence of the gas blown into the tube. This "freeing" therefore requires relatively much time. Furthermore, this "free-digging process" is often not as optimal as one would wish.

Een ander bekend probleem dat zich bij een gasliftpomp voordoet, is dat deze moeite heeft met het omhoog voeren van zware deeltjes -dat wil zeggen deeltjes met een 15 relatief hoge soortelijke massa - en daardoor minder geschikt of ongeschikt is voor toepassing bij een bed met zware deeltjes.Another known problem that occurs with a gas lift pump is that it has difficulty raising heavy particles - that is, particles with a relatively high specific gravity - and is therefore less suitable or unsuitable for use with a bed with heavy particles.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel te verschaffen een verbeterde reactor van de aan het begin geschetste soort, welke verbeterde reactor een effectiever bedrijf 20 mogelijk maakt. .The present invention has for its object to provide an improved reactor of the type described at the outset, which improved reactor enables more efficient operation. .

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door te verschaffen een reactor omvattende: • een reactorvat voorzien van een fluïdum dat een bed met deeltjes van een soortelijk 25 gewicht van > 1,05 kg/dm3 omvat; en • een gasliftpomp opgesteld in het reactorvat; waarbij de gasliftpomp omvat: • een verticale eerste buis (binnenbuis) met een open bovenzijde en open ondereind; en 30 · een mondstuk voor het inblazen van een gas, zoals lucht; waarbij het open ondereind van de eerste buis (binnenbuis) in het bed van deeltjes materiaal ligt; 3 waarbij het mondstuk zodanig bij het ondereind van de eerste buis (binnenbuis) is voorzien dat, bij inblazing van gas, het ingeblazen gas in de eerste buis (binnenbuis) een dichlheidsverlaging van het fluïdum in de eerste buis (binnenbuis) teweeg brengt, waarbij de gasliftpomp verder omvat een tweede buis (buitenbuis) met een open 5 ondereind; waarbij het onderste deel van de tweede buis (buitenbuis) concentrisch rond het onderste deel van de eerste buis (binnenbuis) is voorzien om een concentrisch kanaal rond het onderste deel van de eerste buis (binnenbuis) te vormen; waarbij de bovenzijde van de tweede buis (buitenbuis) open is en zich bevindt onder 10 het oppervlakte niveau van het fluïdum in de reactor; en waarbij de bovenzijde van de tweede buis (buitenbuis) zich bevindt boven de deeltjes met soortelijk gewicht van > 1,05 kg/dm3, (zich in het bijzonder bevindt boven deeltjes met deeltjes met soortelijk gewicht van >1,1 kg/dm3, en zich meer in het bijzonder bevindt boven de deeltjes met deeltjes met soortelijk gewicht van > 1,25 kg/dm3), 15 wanneer de reactor buiten bedrijf is (dat wil zeggen wanneer de gastoevoer buiten bedrijf is).This object is achieved according to the invention by providing a reactor comprising: a reactor vessel provided with a fluid comprising a bed with particles of a specific weight of> 1.05 kg / dm 3; and • a gas lift pump arranged in the reactor vessel; wherein the gas lift pump comprises: • a vertical first tube (inner tube) with an open top and open bottom end; and a nozzle for blowing in a gas, such as air; wherein the open lower end of the first tube (inner tube) is in the bed of particulate material; 3 wherein the nozzle is provided at the lower end of the first tube (inner tube) such that, when gas is blown in, the blown gas into the first tube (inner tube) causes a density reduction of the fluid in the first tube (inner tube), wherein the gas lift pump further comprises a second tube (outer tube) with an open lower end; wherein the lower portion of the second tube (outer tube) is provided concentrically around the lower portion of the first tube (inner tube) to form a concentric channel around the lower portion of the first tube (inner tube); wherein the top of the second tube (outer tube) is open and is below the surface level of the fluid in the reactor; and wherein the top of the second tube (outer tube) is above the particles with specific gravity of> 1.05 kg / dm3, (in particular located above particles with particles with specific gravity of> 1.1 kg / dm3, and more particularly above the particles with particles with a specific gravity of> 1.25 kg / dm 3), when the reactor is out of operation (i.e. when the gas supply is out of operation).

De eerste buis, welke in de aanvrage ook wordt aangeduid met binnenbuis, wordt dus aan het onderste deel omgeven door een tweede buis, verder in de aanvrage ook 20 aangeduid als buitenbuis. Deze buitenbuis verschaft bij het onderste deel van de binnenbuis een concentrische ruimte, welke aan de onderzijde open is. De bovenzijde van de buitenbuis is open en bevindt zich onder het oppervlakteniveau van het fluïdum in de reactor. Aldus kan de binnenbuis vanuit de concentrische ruimte fluïdum, in het bijzonder vloeistof al dan niet vermengd met deeltjes en/of gas, aanzuigen.The first tube, which is also referred to as inner tube in the application, is therefore surrounded by a second tube at the lower part, furthermore also referred to in the application as outer tube. This outer tube provides a concentric space at the lower part of the inner tube, which is open at the bottom. The top of the outer tube is open and is located below the surface level of the fluid in the reactor. The inner tube can thus suck in fluid from the concentric space, in particular liquid, whether or not mixed with particles and / or gas.

2525

Bij opstarten van de reactor, bij het begin waarvan het bed van deeltjesmateriaal doorgaans een bezonken, in rust zijnde deeltjeslaag vormt, is via de concentrische ruimte een in wezen onbelemmerde toevoer van fluïdum naar de onderzijde van de gasliftpomp mogelijk doordat de bovenzijde van de tweede buis (buitenbuis) zich in de 30 rust-toestand bevindt boven de deeltjeslaag, althans boven de deeltjes met soortelijk gewicht van > 1,05 kg/dm3, zich in het bijzonder bevindt boven deeltjes met deeltjes met soortelijk gewicht van >1,1 kg/dm3, en zich meer in het bijzonder bevindt boven de deeltjes met deeltjes met soortelijk gewicht van > 1,25 kg/dm3. Het is denkbaar dat 4 lichtere deeltjes van de deeltjes zich, in rusttoestand, boven de bovenzijde van de tweede buis (buitenbuis) bevinden. Dergelijke lichtere deeltjes belemmeren de toevoer van fluïdum naar de onderzijde van de gasliftpomp in relatief geringe mate. De aldus bij de onderzijde van de binnenbuis aangezogen vloeistof neemt deeltjes bij de 5 onderzijde van de buitenbuis mee, waardoor de onderzijde van de gasliftpomp wordt vrij gegraven. Aldus is een snellere en betrouwbaardere opstart van de reactor mogelijk. (Opgemerkt wordt dat het ook mogelijk is dat de bovenzijde van de tweede buis (buitenbuis) zich zowel in rusttoestand als in bedrijfstoestand van de reactor boven de deeltjeslaag bevindt.) 10Upon starting up the reactor, at the beginning of which the bed of particulate material usually forms a settled, resting particle layer, a substantially unobstructed supply of fluid to the underside of the gas lift pump is possible through the concentric space because the upper side of the second tube (outer tube) is in the rest state above the particle layer, at least above the particles with a specific weight of> 1.05 kg / dm3, in particular is located above particles with particles with a specific weight of> 1.1 kg / dm3, and more particularly located above the particles with particles with a specific gravity of> 1.25 kg / dm3. It is conceivable that 4 lighter particles of the particles, when in a state of rest, are located above the top of the second tube (outer tube). Such lighter particles impede the supply of fluid to the underside of the gas lift pump to a relatively small extent. The liquid thus sucked in at the bottom of the inner tube carries particles along at the bottom of the outer tube, whereby the bottom of the gas lift pump is dug free. A faster and more reliable start-up of the reactor is thus possible. (It is noted that it is also possible that the top of the second tube (outer tube) is above the particle layer both in the quiescent state and in the operating state of the reactor.)

Opgemerkt wordt dat bij een slib-bed-reactor met gaslift, het bed in aanvang vaak volledig bestaat uit deeltjes met relatief groot soortelijk gewicht (bijvoorbeeld deeltjes met een soortelijk gewicht van >1,5 kg/dm3), zoal bruinkool deeltjes, antracietdeeltjes, puimsteendeeltjes etc. Bij een reactor hoogte van 10 meter heeft het bed dan 15 bijvoorbeeld aanvankelijk een hoogte van 80 cm. Tijdens gebruik van de reactor zal zich biomassa op deze deeltjes (kunnen) afzetten. Gevolg hiervan is dat hoogte van het bed, bij uitgeschakelde gastoevoer, toeneemt, bijvoorbeeld tot 1,5 meter of meer, en dat het soortelijk gewicht van de deeltjes (inclusief de biomassa) zal aftiemen. De boven in het bed gelegen deeltjes inclusief biomassa zullen dan een lager soortelijk gewicht 20 kunnen hebben dan 1,25 kg/dm3 of zelfs lager dan 1,05 kg/dm3. Deze lichte deeltjes kunnen daarbij volgens de uitvinding dan zelfs, bij uitgeschakelde gastoevoer, boven de bovenzijde van de tweede buis (buitenbuis) liggen.It is noted that in a sludge-bed reactor with gas lift, the bed often initially consists entirely of particles with a relatively high specific gravity (for example, particles with a specific gravity of> 1.5 kg / dm3), such as lignite particles, anthracite particles, pumice particles etc. With a reactor height of 10 meters, the bed then initially has a height of 80 cm, for example. During use of the reactor, biomass will (be able to) deposit on these particles. The consequence of this is that the height of the bed, with the gas supply switched off, increases, for example to 1.5 meters or more, and that the specific weight of the particles (including the biomass) will decrease. The particles including biomass located above in the bed will then have a lower specific gravity than 1.25 kg / dm3 or even lower than 1.05 kg / dm3. According to the invention, these light particles can then even lie above the top of the second tube (outer tube) when the gas supply is switched off.

De uitvinding biedt echter ook grote voordelen tijdens normaal bedrijf, wanneer de 25 opstart al plaatsgevonden heeft, zelfs wanneer ingraafproblemen bij de opstart niet spelen.However, the invention also offers great advantages during normal operation, when the start-up has already taken place, even when burial problems do not occur at start-up.

Doordat de binnenbuis via de concentrische ruimte gemakkelijk vloeistof - al dan niet vermengd met deeltjes - kan aanzuigen, is de gasliftpomp instaat om een grotere en/of 30 hoger turbulente volumestroom door de binnenbuis omhoog te voeren. Dit verschaft tijdens normaal bedrijf een aantal voordelen. De gasliftpomp: • kan een groter debiet leveren; • is in staat om deeltjes met een hogere soortelijke massa omhoog te voeren; en 5 • is tijdens het omhoogvoeren in staat de meegenomen deeltjes intensiever aan bewegingen te onderwerpen, hetgeen met betrekking tot reiniging van die deeltjes of menging van die deeltjes van voordeel is.Because the inner tube can easily draw in liquid - whether or not mixed with particles - via the concentric space, the gas lift pump is capable of lifting a larger and / or higher turbulent volume flow through the inner tube. This provides a number of advantages during normal operation. The gas lift pump: • can deliver a larger flow; • is able to lift particles with a higher density; and • is capable of subjecting the entrained particles to more intensive movements during lifting, which is advantageous with regard to cleaning of these particles or mixing of these particles.

5 In het reactorvat bevindt zich dus een bed van deeltjesmateriaal. Afhankelijk van het gasdebiet van de gasliftpomp en afhankelijk van het type bed en deeltjes, zullen de deeltjes hierbij niet of nauwelijks of in meer of mindere mate gesuspendeerd zijn. In geval van suspendering zal, al naar gelang de deeltjes in hogere mate gesuspendeerd zijn, de bovenzijde van het bed, tijdens bedrijf van de reactor, op een hoger niveau 10 liggen. Bij uitschakelen van de reactor zullen de gesuspendeerde deeltjes dan weer bezinken tot een bezonken, in rust zijnde deeltjeslaag. In geval tijdens bedrijf niet of nauwelijks suspendering van deeltjes optreedt, zoals bij vele zandfilters het geval is, zal de bovenzijde van het bed tijdens bedrijf van de reactor op in wezen dezelfde hoogte liggen als wanneer de reactor is uitgeschakeld. In beide gevallen steekt de bovenzijde 15 van de buitenbuis, wanneer de reactor buiten bedrijf is, boven het bed uit. In het geval van nauwelijks of geen suspendering van deeltjes, zal de bovenzijde van de buitenbuis tijdens bedrijf van de reactor, in wezen per definitie, ook boven het bed uitsteken. In geval van suspendering zal het van de mate, waarin de buitenbuis boven het in rust zijnde bed uitsteekt, afhangen of de bovenzijde van de buitenbuis tijdens bedrijf van de 20 reactor ook boven het gefluïdiseerde bed uitsteekt. Het is in dit laatste geval zowel mogelijk dat de bovenzijde van de buitenbuis tijdens bedrijf van de reactor in het (gefluïdiseerde) bed ligt als dat die bovenzijde tijdens bedrijf van de reactor boven het (gefluïdiseerde) bed ligt.There is therefore a bed of particulate material in the reactor vessel. Depending on the gas flow rate of the gas lift pump and depending on the type of bed and particles, the particles will hereby hardly be suspended, if at all, or to a greater or lesser extent. In the case of suspension, depending on whether the particles are suspended to a greater extent, the top of the bed will be at a higher level during operation of the reactor. When the reactor is switched off, the suspended particles will then settle again into a settled, resting particle layer. In case no or hardly any suspension of particles occurs during operation, as is the case with many sand filters, the top of the bed during operation of the reactor will be at substantially the same height as when the reactor is switched off. In both cases, when the reactor is out of operation, the top 15 of the outer tube projects above the bed. In the case of hardly or no suspension of particles, during operation of the reactor, the top of the outer tube will also, essentially by definition, protrude above the bed. In the case of suspension, it will depend on the extent to which the outer tube protrudes above the resting bed, whether the top of the outer tube also protrudes above the fluidized bed during operation of the reactor. In the latter case it is both possible that the top of the outer tube is in the (fluidized) bed during operation of the reactor and that that top is located above the (fluidized) bed during operation of the reactor.

25 De concentrische ligging van de buitenbuis rond het onderste deel van de binnenbuis bewerkstelligt dat het aanzuigen van deeltjes aan de onderzijde van de gasliftpomp gelijkmatig rondom de onderzijde van de gasliftpomp plaats vindt. Het is in dit opzicht niet noodzakelijk dat de buitenbuis over de gehele lengte daarvan concentrisch rond de binnenbuis ligt, althans de open bovenzijde van de buitenbuis hoeft niet concentrisch 30 rond de binnenbuis te verlopen. Uit constructietechnische overwegingen verdient het echter wel de voorkeur wanneer de buitenbuis over zijn gehele lengte concentrisch rond de binnenbuis verloopt.The concentric location of the outer tube around the lower part of the inner tube ensures that the suction of particles on the underside of the gas lift pump takes place evenly around the underside of the gas lift pump. In this respect, it is not necessary for the outer tube to lie concentrically around the inner tube over its entire length, at least the open top of the outer tube need not extend concentrically around the inner tube. For structural reasons, however, it is preferable if the outer tube runs concentrically around the inner tube over its entire length.

66

Met het oog op een goede aanzuiging van deeltjes door de opwaartse liftstroming in de binnenhuis is het volgens de uitvinding van voordeel, wanneer, beschouwd in verticale richting, het open ondereind van de eerste buis (binnenbuis) lager ligt dan het open ondereind van de tweede buis (buitenbuis). Aan de onderzijde van de binnenbuis, door 5 de liftstroming vanuit de buitenbuis aangezogen vloeistof zal dan beter deeltjes meenemen doordat de buitenbuis het ondereind van de binnenbuis, beschouwd in een horizontale richting, niet volledig afschermt maar deels vrijlaat.With a view to good suction of particles by the upward lift flow in the inner tube, it is advantageous according to the invention if, viewed in the vertical direction, the open lower end of the first tube (inner tube) is lower than the open lower end of the second tube tube (outer tube). On the underside of the inner tube, liquid drawn in from the outer tube by the lift flow will then carry particles better because the outer tube does not completely screen off the lower end of the inner tube, viewed in a horizontal direction, but partially releases it.

Teneinde, met name bij opstart doch ook tijdens gewoon bedrijf, effectieve aanzuiging 10 van fluïdum, in het bijzonder vloeistof, via de tweede buis (buitenbuis) te verzekeren, is het volgens de uitvinding van voordeel wanneer, in geval d de diameter is van het open ondereind van de eerste buis (binnenbuis), in geval D de diameter is van het open ondereind van de tweede buis (buitenbuis), en in geval Z de, in verticale richting beschouwde, afstand tussen het open ondereind van de eerste buis (binnenbuis) en het 15 open ondereind van de tweede buis (buitenbuis) is, er geldt 0,1 (D-d) < Z < 0,4 (D-d). In het bijzonder is het hierbij van voordeel wanneer Z een waarde heeft van ongeveer 0,2 (D-d).In order to ensure effective suction of fluid, in particular liquid, via the second tube (outer tube), in particular during start-up but also during normal operation, it is advantageous according to the invention if, in case d is the diameter of the open lower end of the first tube (inner tube), in case D is the diameter of the open lower end of the second tube (outer tube), and in case Z the distance, viewed in the vertical direction, between the open lower end of the first tube (inner tube) ) and the open lower end of the second tube (outer tube) is 0.1 (Dd) <Z <0.4 (Dd). It is particularly advantageous here if Z has a value of approximately 0.2 (D-d).

Teneinde te verzekeren dat er via de buitenbuis een voldoende debiet aan fluïdum, in 20 het bijzonder vloeistof, aangezogen kan worden, is het volgens de uitvinding van voordeel wanneer, ingeval d de diameter is van het open ondereind van de eerste buis (binnenbuis), en in geval D de diameter is van het open ondereind van de tweede buis (buitenbuis), er geldt 0,5D < d < 0,7D. In het bijzonder is het hierbij van voordeel wanneer d een waarde heeft van ongeveer 0,6 D.In order to ensure that a sufficient flow of fluid, in particular liquid, can be sucked in via the outer tube, it is advantageous according to the invention if, in case d is the diameter of the open lower end of the first tube (inner tube), and in case D is the diameter of the open lower end of the second tube (outer tube), 0.5D <d <0.7D applies. In this case it is in particular advantageous if d has a value of approximately 0.6 D.

2525

Het is volgens de uitvinding van voordeel wanneer het mondstuk onder het open ondereind van de eerste buis (binnenbuis) is voorzien en naar het inwendige van de eerste buis (binnenbuis) gericht is, zodanig dat, tijdens bedrijf, al het ingeblazen gas in de eerste buis (binnenbuis) gericht wordt. Aldus is al direct bij inschakelen van de 30 gasstroom bij opstarting van de reactor enige opwoeling van deeltjes te forceren bij de onderzijde van de gasliftpomp. Tevens is hierbij verzekerd dat het ingeblazen gas in de concentrische ruimte geen (ongewenste) Uitstroom opwekt.According to the invention, it is advantageous if the nozzle is provided under the open lower end of the first tube (inner tube) and is directed towards the interior of the first tube (inner tube), such that, during operation, all the blown gas into the first tube (inner tube) is directed. Thus, immediately upon switching on the gas flow upon start-up of the reactor, some upwelling of particles can be forced at the bottom of the gas lift pump. It is also ensured here that the gas blown into the concentric space does not generate any (undesired) outflow.

77

Om (ongewenste) liftstroom in de concentrische ruimte met zekerheid uit te sluiten, is het volgens de uitvinding van voordeel wanneer het mondstuk in de eerste buis (binnenbuis) is voorzien. Het mondstuk zal dan in het inwendige van het onderste gedeelte van de eerste buis (binnenbuis) zijn voorzien.In order to definitely exclude (undesired) elevator flow in the concentric space, it is advantageous according to the invention if the nozzle is provided in the first tube (inner tube). The nozzle will then be provided in the interior of the lower portion of the first tube (inner tube).

55

Het vrijgraven bij het opstarten van de reactor laat zich volgens de uitvinding verder verbeteren wanneer in de wand van de eerste buis (binnenbuis) op afstand boven het ondereind van de tweede buis (buitenbuis) één of meer gaten zijn voorzien, die een fluïdumverbinding verschaffen tussen het concentrische kanaal en het inwendige van 10 de eerste buis (binnenbuis). Via deze gaten is al direct vanaf het begin van het opstarten een vrije aanzuiging van fluïdum, in het bijzonder vloeistof, uit het concentrische kanaal mogelijk. Voorts dragen deze gaten tijdens normaal bedrijf - los van de opstartfase - bij aan het vermogen tot opwaarts transport, waardoor deeltjes met een grotere soortelijke massa zich gemakkelijker door de binnenbuis omhoog laten voeren. 15According to the invention, the free-digging at the start-up of the reactor can be further improved if one or more holes are provided in the wall of the first tube (inner tube) at a distance above the lower end of the second tube (outer tube), which provide a fluid connection between the concentric channel and the interior of the first tube (inner tube). A free suction of fluid, in particular liquid, from the concentric channel is possible via these holes right from the start of the start-up. Furthermore, during normal operation - apart from the start-up phase - these holes contribute to the upward transport capacity, making it easier for particles with a larger density to be lifted up through the inner tube. 15

Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvatten de deeltjes één of meer van de volgende deeltjes: • filterzand, zoals granaatzand en/of kwartszand; • basalt; 20 · granulair actief kool; • biomassa, al dan niet op een drager; • kristallen; • mineralen; • bruinkool; 25 · pellets; • puimsteen; • antraciet; • etc.According to a further embodiment of the invention, the particles comprise one or more of the following particles: filter sand, such as garnet sand and / or quartz sand; • basalt; Granular activated carbon; • biomass, whether or not on a carrier; • crystals; • minerals; • brown coal; Pellets; • pumice stone; • anthracite; • etc.

In geval van granaatzand kan dit volgens de uitvinding een korrelgrootte hebben van 30 0,6 - 3 mm, met een soortelijk gewicht van ongeveer 4,1 kg/dm3 en een stortvolume (in het Engels dump volume genoemd) van ongeveer 2,3 kg/dm3. In geval van kwartszand kan dit volgens de uitvinding een korrelgrootte hebben van 0,6 - 3 mm, met een 8 soortelijk gewicht van ongeveer 2,5 a 2,6 kg/dm3 en stortvolume van ongeveer 1,5 a 1,6 kg/dm3.In the case of garnet sand, according to the invention, this can have a grain size of 0.6 - 3 mm, with a specific weight of approximately 4.1 kg / dm 3 and a bulk volume (referred to as the dump volume) of approximately 2.3 kg / dm3. In the case of quartz sand, this according to the invention can have a grain size of 0.6 - 3 mm, with a specific gravity of approximately 2.5 to 2.6 kg / dm 3 and bulk volume of approximately 1.5 to 1.6 kg / dm3.

Volgens een nog verdere uitvoeringsvorm omvat het fluïdum water.According to a still further embodiment, the fluid comprises water.

55

Volgens een verder aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het uitschakelen van een reactor volgens de uitvinding, waarbij in een eerste stap, onder handhaving van gastoevoer, de gastoevoer eerst tot een zodanig niveau wordt verminderd dat de deeltjes de vloeistof toevoer via het bed langs het 10 ondereind van de tweede buis (buitenbuis) belemmert; en waarbij, in een na de eerste stap komende tweede stap, dit niveau van gastoevoer of een lager niveau van gastoevoer in stand wordt gehouden totdat zich in de tweede buis (buitenbuis) bevindende deeltjes onder invloed van het gas in hoofdzaak vanuit die tweede buis (buitenbuis) zijn afgevoerd naar de eerste buis (binnenbuis); 15 waarbij, in een na de tweede stap komende derde stap, de gastoevoer afgesloten wordt.According to a further aspect, the present invention relates to a method for switching off a reactor according to the invention, wherein in a first step, while maintaining gas supply, the gas supply is first reduced to such a level that the particles supply the liquid via the obstructs the bed along the lower end of the second tube (outer tube); and wherein, in a second step following the first step, this level of gas supply or a lower level of gas supply is maintained until particles present in the second tube (outer tube) under the influence of the gas substantially from said second tube ( outer tube) are discharged to the first tube (inner tube); Wherein, in a third step following the second step, the gas supply is shut off.

Door de reactor op deze wijze uit te schakelen wordt verzekerd dat bij het weer opstarten van de reactor zich zo min mogelijk deeltjes in de buitenbuis, in het bijzonder in het concentrische kanaal aan de onderzijde van de gasliftpomp, bevinden. Dit wordt 20 bereikt doordat bij het uitschakelen eerste de gastoevoer wordt verlaagd zodat de deeltjes bezinken tot een bed die de onderzijde van de gasliftpomp in wezen afsluit. Deze afsluiting brengt teweeg dat de aanzuiging van fluïdum door nog resterende, doch minder sterke lifistroming in de binnenbuis via de buitenbuis wordt aangezogen. Dit bewerkstelligt weer dat zich in het fluïdum in de buitenbuis bevindende deeltjes door 25 circulatie van het fluïdum door de buitenbuis worden afgevoerd. Doordat de bovenzijde van de buitenbuis zich hierbij boven het bed van deeltjes uitsteekt, zal aanzuiging van nieuwe deeltjes met het fluïdum via de buitenbuis afnemen en tot nul kunnen reduceren.By switching off the reactor in this way it is ensured that when the reactor is restarted there are as few particles as possible in the outer tube, in particular in the concentric channel on the underside of the gas lift pump. This is achieved by first switching off the gas supply when switching off, so that the particles settle into a bed which essentially seals the underside of the gas lift pump. This closure causes the suction of fluid to be sucked in via the outer tube through still remaining, but less strong, lifi-flow in the inner tube. This in turn causes particles contained in the fluid in the outer tube to be discharged through the outer tube through circulation of the fluid. Because the upper side of the outer tube protrudes above the bed of particles, suction of new particles with the fluid via the outer tube will decrease and can be reduced to zero.

30 Het is hierbij in het bijzonder van voordeel wanneer de tweede stap wordt voortgezet totdat zowel de tweede buis (buitenbuis) als de eerste buis (binnenbuis) in hoofdzaak vrij van deeltjes zijn.It is particularly advantageous here if the second step is continued until both the second tube (outer tube) and the first tube (inner tube) are substantially free of particles.

99

Volgens een nog verder aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een gasliftpomp voor in een reactorvat voorzien van een fluïdum dat een bed van deeltjesvomiig materiaal omvat, waarbij de gasliftpomp omvat: een, in gebruik vertikaal opgestelde, eerste buis (binnenbuis) met een open 5 bovenzijde en een open ondereind; en een mondstuk voor het inblazen van een gas, zoals lucht; waarbij het mondstuk zodanig bij het ondereind van de eerste buis (binnenbuis) is voorzien dat, bij inblazing van gas tijdens gebruik, het ingeblazen gas in de eerste buis (binnenbuis) een dichtheidsverlaging van het fluïdum in de eerste buis (binnenbuis) 10 teweegbrengt, die resulteert in een opwaartse liftstroming van fluïdum in de eerste buis (binnenbuis); waarbij de gasliftpomp verder omvat een tweede buis (buitenbuis) met een open ondereind; waarbij het onderste deel van de tweede buis (buitenbuis) concentrisch rond het 15 onderste deel van de eerste buis (binnenbuis) is voorzien om een concentrisch kanaal rond het onderste deel van de eerste buis (binnenbuis) te vormen; en de bovenzijde van de tweede buis (buitenbuis) open is zodanig dat aan de bovenzijde van de tweede buis (buitenbuis) fluïdum aanzuigbaar is als gevolg van aanzuiging door de opwaartse liftstroming door de eerste buis (binnenbuis).According to a still further aspect, the present invention relates to a gas-lift pump for in a reactor vessel provided with a fluid comprising a bed of particulate material, the gas-lift pump comprising: a, in use, vertically arranged, first tube (inner tube) with an open 5 topside and an open bottom end; and a nozzle for blowing in a gas, such as air; the nozzle being provided at the lower end of the first tube (inner tube) such that, when gas is blown during use, the blown gas into the first tube (inner tube) causes a density reduction of the fluid in the first tube (inner tube) 10, which results in an upward lift flow of fluid in the first tube (inner tube); wherein the gas lift pump further comprises a second tube (outer tube) with an open lower end; wherein the lower part of the second tube (outer tube) is provided concentrically around the lower part of the first tube (inner tube) to form a concentric channel around the lower part of the first tube (inner tube); and the top of the second tube (outer tube) is open such that on the top of the second tube (outer tube) fluid can be sucked in as a result of suction through the upward lift flow through the first tube (inner tube).

2020

Nadere uitvoeringsvormen van deze gasliftpomp zijn beschreven in de conclusies 17- 24. Voordelen van de gasliftpomp volgens dit derde aspect van de uitvinding zullen duidelijk zijn aan de hand van de hiervoor beschreven reactor volgens de uitvinding.Further embodiments of this gas lift pump are described in claims 17 to 24. Advantages of the gas lift pump according to this third aspect of the invention will be clear with reference to the reactor according to the invention described above.

25 De onderhavige uitvinding zal in het navolgende aan de hand van in de tekening schematisch aangeduid voorbeelden nader worden toegelicht. Hierin toont: • figuur 1 op schematische wijze een eerste reactor volgens de uitvinding aan het begin van de opstartfase; • figuur 2 een overeenkomstig schematisch aanzicht, waarbij de opstartfase in een 30 verder stadium verkeert; • figuur 3 een overeenkomstig aanzicht, waarbij de eerste reactor in een gewone bedrijfsfase verkeert; 10 • figuur 4 een overeenkomstig aanzicht waarbij de eerste reactor in een uitschakelfase verkeert; en • figuur 5 op schematische wijze een tweede reactor volgens de uitvinding tijdens normaal bedrijf.The present invention will be explained in more detail below with reference to examples schematically indicated in the drawing. Herein: figure 1 schematically shows a first reactor according to the invention at the start of the start-up phase; Figure 2 shows a corresponding schematic view, wherein the start-up phase is in a further stage; Figure 3 shows a corresponding view, wherein the first reactor is in a normal operating phase; Figure 4 shows a corresponding view in which the first reactor is in a shutdown phase; and figure 5 schematically shows a second reactor according to the invention during normal operation.

55

Navolgend zullen er twee verschillende toepassingen van de uitvinding beschreven worden. De eerste toepassing (figuren 1 -4) betreft het (na stilstand van de gastoevoer) op gang brengen van een zogenaamde airliftreactor, zoals aanvrager die onder de merknaam Circox® op de markt brengt. De tweede toepassing betreft het tijdens bedrijf 10 verbeteren van de gasliftpomp, waardoor het principe van de gasliftpomp ook goed bruikbaar is bij een bed met relatief zware deeltjes, zoals bij een zandbedfilter met bijvoorbeeld granaatzand.Two different applications of the invention will be described below. The first application (figures 1 - 4) concerns the (after the gas supply has stopped) starting up a so-called airlift reactor, such as the applicant who markets under the brand name Circox®. The second application relates to improving the gas lift pump during operation, as a result of which the principle of the gas lift pump can also be used effectively with a bed with relatively heavy particles, such as with a sand bed filter with, for example, grenade sand.

In de figuren 1 t/m 4 is met 10 aangeduid een eerste reactor volgens de uitvinding. In 15 dit reactorvat bevindt zich een fluïdum waarvan het bovenoppervlak, ook wel vloeistofspiegel genoemd, met 18 is aangeduid. Het fluïdum omvat een bed met schematisch driehoekig afgebeelde deeltjes 17. De bovenzijde van het bed is schematisch met 19 aangeduid. Deze eerste reactor is van het type waarbij het bed van deeltjes tijdens bedrijf in een gefluïdiseerde toestand komt. Het betreft hier, bij wijze 20 van voorbeeld, een bed met biomassa dragende deeltjes.In figures 1 to 4, the first reactor according to the invention is indicated by 10. In this reactor vessel there is a fluid, the upper surface of which is also referred to as the liquid level, is indicated by 18. The fluid comprises a bed with schematically shown triangular particles 17. The top of the bed is schematically indicated by 19. This first reactor is of the type in which the bed of particles enters a fluidized state during operation. This is, for example, a bed with particles carrying biomass.

In het reactorvat 10 bevindt zich een gasliftpomp. Deze gasliftpomp omvat een binnenbuis 11 en een concentrisch daar omheen geplaatste buitenbuis 12. De binnenbuis 11 en de buitenbuis 12 begrenzen tezamen een concentrisch kanaal 21. Dit 25 concentrische kanaal 21 strekt zich in het bijzonder langs het onderste deel van de binnenbuis 11 uit. Het ondereind 15 van de buitenbuis 12 ligt, beschouwd in verticale richting, hoger dan het ondereind 14 van de binnenbuis 11. Centraal onder de binnenbuis 11 bevindt zich een mondstuk 20, waarlangs gas, in dit geval lucht, wordt ingeblazen. In de figuren zijn luchtbellen schematisch als rondjes afgebeeld en 30 aangeduid met 16.A gas lift pump is located in the reactor vessel 10. This gas lift pump comprises an inner tube 11 and an outer tube 12 concentrically surrounding it. The inner tube 11 and the outer tube 12 together define a concentric channel 21. This concentric channel 21 extends in particular along the lower part of the inner tube 11. The lower end 15 of the outer tube 12, viewed in the vertical direction, is higher than the lower end 14 of the inner tube 11. Centrally below the inner tube 11 there is a nozzle 20 through which gas, in this case air, is blown in. In the figures, air bubbles are schematically shown as circles and are indicated by 16.

Verwijzend naar figuur 1, is te zien dat het bed van deeltjesmateriaal, wanneer deze reactor is uitgeschakeld en het fluïdum in rust verkeert, is neergeslagen tot een relatief 11 compact bed van deeltjes. Dit neergeslagen, relatief compacte bed van deeltjes sluit de onderzijde van de gasliftpomp af. Het boveneind van de buitenbuis 12 steekt in deze rusttoestand uit boven de bovenzijde 19 van het bed. Zodra nu gas, zoals lucht, via het mondstuk 20 wordt ingeblazen, zal er fluïdum, in het bijzonder vloeistof, via het 5 boveneind van de buitenbuis 12 in het concentrische kanaal gezogen worden om aan de onderzijde van het concentrische kanaal 21 door de in het inwendige van de binnenbuis 11 opgewekte liftstroming in de binnenbuis 11 te worden gezogen. Bij ontbreken van gaten 13 in de zijwand van de binnenbuis 11 kan dit alleen onderlangs het ondereind 14 van de binnenbuis 11 plaats vinden. Echter, door de gaten 13 te voorzien, wordt al 10 direct vanaf het begin verzekerd dat aanzuiging van fluïdum door de opwaartse liftstroming in het inwendige van de binnenbuis 11 onbelemmerd via de gaten 13 (zie de pijlen α in figuur 1) kan plaats vinden.Referring to Figure 1, it can be seen that the bed of particulate material, when this reactor is off and the fluid is at rest, has precipitated into a relatively compact bed of particles. This precipitated, relatively compact bed of particles seals the bottom of the gas lift pump. The upper end of the outer tube 12 protrudes above the top side 19 of the bed in this rest position. As soon as gas, such as air, is blown in through the nozzle 20, fluid, in particular liquid, will be sucked into the concentric channel via the upper end of the outer tube 12 and, at the bottom of the concentric channel 21, through the internal lift flow generated from the inner tube 11 to be sucked into the inner tube 11. In the absence of holes 13 in the side wall of the inner tube 11, this can only take place along the lower end 14 of the inner tube 11. However, by providing the holes 13, it is ensured right from the outset that suction of fluid through the upward lift flow into the interior of the inner tube 11 can take place unimpeded through the holes 13 (see the arrows α in Figure 1).

Na enige tijd zal de gasliftpomp aan de onderzijde voldoende uitgegraven zijn zodat de 15 fluïdumstroom ook onderlangs via het ondereind 14 van de binnenbuis 11 aangezogen wordt (zie de pijlen β in figuur 2).After some time the gas lift pump will have been sufficiently dug on the underside so that the fluid flow is also sucked in at the bottom via the lower end 14 of the inner tube 11 (see arrows β in figure 2).

Bij verdere voortzetting van het opstarten, zal het bed van deeltjes uiteindelijk in een bepaalde mate, afhankelijk van het in de reactor bedreven proces, gesuspendeerd raken. 20 De bovenzijde 19 van het bed komt dan hoger te liggen en kan, afhankelijk van onder meer het beschreven proces, zelfs boven het boveneind van de binnenbuis 11 en buitenbuis 12 komen te liggen. Dit is in figuur 3 weergegeven. In deze toestand zal de gasliftpomp ook fluïdum, in het bijzonder vloeistof, via het bed van deeltjesmateriaal aanzuigen (zie pijlen γ in figuur 3).Upon further continuation of the start-up, the bed of particles will eventually become suspended to a certain extent, depending on the process operated in the reactor. The upper side 19 of the bed then becomes higher and may, depending on, inter alia, the process described, even be located above the upper end of the inner tube 11 and outer tube 12. This is shown in Figure 3. In this state, the gas lift pump will also suck in fluid, in particular liquid, via the bed of particulate material (see arrows γ in Figure 3).

2525

Wanneer nu de reactor uitgeschakeld moet worden, zal men, zoals in figuur 4 schematisch is aangeduid, eerst de gastoevoer tot een dusdanig niveau verlagen dat het bed van deeltj esmateriaal gaat indikken, waarbij de bovenzijde 19 van het bed doorgaans lager zal komen te liggen. Het gevolg van het indikken is dat de deeltjes de 30 onderzijde van de gasliftpomp afsluiten, waardoor alleen nog fluïdum kan worden aangezogen via het concentrische kanaal, begrensd tussen de buitenbuis 12 en binnenbuis 11, zoals dit in figuur 4 schematisch met pijlen α en β is aangeduid. Door de gastoevoer hierbij nog enige tijd in stand te houden en ondertussen desgewenst verder 12 te verlagen, wordt bereikt dat het concentrische kanaal 21 relatief vrij blijft van deeltjes 17. Immers, zich in het concentrische kanaal 21 bevindende deeltjes zullen uit dit concentrische kanaal 21 weggezogen worden en via de binnenbuis 11 weggevoerd worden. Aldus is te bereiken dat bij uitgeschakelde toestand van de reactor het 5 concentrische kanaal 21 in hoofdzaak vrij is van deeltjes. En dus, bij weer opstarten vanaf het begin via het concentrische kanaal een onbelemmerde toevoer van fluïdum naar de binnenbuis 11 kan plaats vinden.If the reactor is now to be switched off, the gas supply will first be reduced to such a level, as schematically indicated in Figure 4, that the bed of particle material will thicken, whereby the upper side 19 of the bed will generally be lower. The consequence of thickening is that the particles close off the underside of the gas lift pump, whereby fluid can only be sucked in via the concentric channel bounded between the outer tube 12 and inner tube 11, as is schematically shown in Figure 4 with arrows α and β indicated. By maintaining the gas supply here for some time and in the meantime further reducing it if desired, 12 it is achieved that the concentric channel 21 remains relatively free of particles 17. After all, particles present in the concentric channel 21 will be sucked out of this concentric channel 21 be carried away via the inner tube 11. It can thus be achieved that when the state of the reactor is switched off, the concentric channel 21 is substantially free of particles. And so, upon restarting from the beginning through the concentric channel, an unimpeded supply of fluid to the inner tube 11 can take place.

Ter nadere illustratie van de uitvinding kunnen, onder verwijzing naar figuur 1, voor de 10 dimensionering van de gasliftpomp volgens de uitvinding de volgende dimensies genoemd worden: • de diameter d (in cm) van de gehele binnenbuis: 2 tot 100 cm; • de diameter D (in cm) van de gehele buitenbuis volgt uit: d = 0,6*D, met een spreiding in het bereik van: 0,5*D < d < 0,7*D; 15 · de afstand X (in cm) tussen het boveneind van de binnenbuis en het boveneind van de buitenbuis volgt uit: X = 3*(D-d), met een spreiding in het bereik van: 2*(D-d) < X < 4*(D-d); • de afstand Z (in cm) tussen het ondereind van de binnenbuis en het ondereind van de buitenbuis volgt uit: Z = 0,2*(D-d), met een spreiding in het bereik van: 20 0,l*(D-d) < Z < 0,4*(D-d); • de afstand Y (in cm) tussen het ondereind van de binnenbuis en de bodem van de reactor volgt uit: Y = 0,33*d, met een spreiding in het bereik van 0,1 *d < Y < 0,5 *D. Deze afstand kan eventueel groter, maar dan is de kans dat er onderin de reactor bezinksel blijft liggen groter.To further illustrate the invention, with reference to Figure 1, the following dimensions can be mentioned for the dimensioning of the gas lift pump according to the invention: the diameter d (in cm) of the entire inner tube: 2 to 100 cm; The diameter D (in cm) of the entire outer tube follows: d = 0.6 * D, with a spread in the range of: 0.5 * D <d <0.7 * D; · The distance X (in cm) between the upper end of the inner tube and the upper end of the outer tube follows: X = 3 * (Dd), with a spread in the range of: 2 * (Dd) <X <4 * (Dd); • the distance Z (in cm) between the lower end of the inner tube and the lower end of the outer tube follows: Z = 0.2 * (Dd), with a spread in the range of: 0, 1 * (Dd) < Z <0.4 * (Dd); • the distance Y (in cm) between the lower end of the inner tube and the bottom of the reactor follows: Y = 0.33 * d, with a spread in the range of 0.1 * d <Y <0.5 * D. This distance may possibly be larger, but then the chance that sediment will remain at the bottom of the reactor is greater.

2525

Figuur 5 toont een tweede reactor 30 volgens de uitvinding. Het betreft hier een zandfilter-reactor. Het zand kan elk geschikt filterzand omvatten, doch omvat hier in het bijzonder granaatzand, zoals granaatzand met een korrelgrootte van 0,6 - 3 mm, met een soortelijk gewicht van ongeveer 4,1 kg/dm3 en een stortvolume van ongeveer 2,3 30 kg/dm3. Bij een zandfilter-reactor wordt het bed 31 gevormd door een laag zand, welke enige meters, zoals 3-4 meter, dik kan zijn en vormt dit bed een filterbed 31. De te reinigen vloeistof wordt doorgaans in het filterbed toegevoerd en stroomt dan door het filterbed omhoog om ondertussen gefilterd te worden. Ondertussen beweegt het 13 filterbed zelf in benedenwaartse richting om onderin het filterbed vuil zand aan het bed te onttrekken, dit gereinigde zand weer terug te voeren aan het bed, doorgaans bovenop het bed te deponeren. Bij een dergelijk filterbed treedt weinig of geen fluïdisatie op zodat de bovenzijde 32 van het filterbed 31 tijdens bedrijf van de reactor en tijdens 5 stilstand van de reactor in hoofdzaak onveranderlijk op dezelfde hoogte ligt. Het is op zich bekend om voor het in beweging houden van het filterbed en het reinigen van de zanddeeltjes een gasliftpomp te gebruiken.Figure 5 shows a second reactor 30 according to the invention. This is a sand filter reactor. The sand can comprise any suitable filter sand, but in this case particularly comprises garnet sand, such as garnet sand with a grain size of 0.6 - 3 mm, with a specific weight of approximately 4.1 kg / dm 3 and a bulk volume of approximately 2.3 kg / dm3. In a sand filter reactor, the bed 31 is formed by a layer of sand, which can be several meters, such as 3-4 meters, and this bed forms a filter bed 31. The liquid to be cleaned is usually fed into the filter bed and then flows through raise the filter bed to be filtered in the meantime. In the meantime, the filter bed itself moves downwardly in order to extract dirty sand from the bed at the bottom of the filter bed, to return this cleaned sand back to the bed, usually to deposit it on top of the bed. With such a filter bed little or no fluidization occurs so that the top side 32 of the filter bed 31 is substantially invariably at the same height during operation of the reactor and during standstill of the reactor. It is known per se to use a gas lift pump to keep the filter bed moving and to clean the sand particles.

De gasliftpomp volgens de uitvinding, zoals deze aan de hand van figuren 1-4 al 10 besproken is, leent zich zeer goed voor een dergelijke filterbed-reactor (welk filterbed overeenkomstig de uitvinding ook van een ander materiaal dan zand kan zijn). Bij de reactor 30 in figuur 5 zijn voor de gasliftpomp dan ook dezelfde verwijzingstekens gebruikt als bij de figuren 1-4. Voorts zijn ook de gasbellen hier schematisch als rondjes 16 aangeduid. De zanddeeltjes zijn in figuur 5 schematisch als driehoekjes 34 15 aangeduid. Om te voorkomen dat zanddeeltjes na het aan het boveneind verlaten van de binnenbuis 11 in de concentrische ruimte 21 tussen de binnenbuis 11 en buitenbuis 12 vallen, is onder het boveneind van de binnenbuis 11, doch boven het boveneind van buitenbuis 12 een kap 33 voorzien. De kap kan echter ook afwezig zijn.The gas lift pump according to the invention, as discussed with reference to Figures 1-4, lends itself very well to such a filter bed reactor (which filter bed according to the invention can also be of a material other than sand). At the reactor 30 in Figure 5, the same reference characters are therefore used for the gas lift pump as in Figures 1-4. Furthermore, the gas bubbles are here also schematically indicated as circles 16. The sand particles are schematically indicated in Figure 5 as triangles 34. In order to prevent sand particles from falling from the inner tube 11 at the top end to fall into the concentric space 21 between the inner tube 11 and outer tube 12, a cap 33 is provided below the upper end of the inner tube 11 but above the upper end of outer tube 12. However, the hood can also be absent.

20 Toepassing van de gasliftpomp volgens de uitvinding in een filterbed-reactor (waarbij geen of weinig fluïdisatie optreedt), zoals een zandfilterbed-reactor, heeft als voordeel dat deze gasliftpomp in staat is deeltjes met een hoog soortelijk gewicht omhoog te voeren, een groot debiet heeft, alsook verbeterde was-eigenschappen. Het zal echter duidelijk zijn dat deze voordelen (opvoeren van deeltjes met hoog soortelijk gewicht, 25 groot debiet, verbeterde was-eigenschappen/meng-eigenschappen) ook met voordeel toepasbaar zijn tijdens normaal bedrijf van andere type reactoren, zoals reactoren waarbij het bed van deeltjes materiaal in al dan niet hoge mate gefluïdiseerd wordt. Voorts zal het duidelijk zijn dat toepassing van de gasliftpomp volgens de uitvinding ook bij filterbed-reactoren, alsook andere typen reactoren, tot een verbeterde opstart 30 leidt.The use of the gas lift pump according to the invention in a filter bed reactor (in which no or little fluidization occurs), such as a sand filter bed reactor, has the advantage that this gas lift pump is able to lift particles with a high specific gravity, a large flow rate. as well as improved washing properties. It will be clear, however, that these advantages (raising of particles with high specific gravity, high flow rate, improved washing properties / mixing properties) are also advantageously applicable during normal operation of other types of reactors, such as reactors where the bed of particles material is fluidized to a high degree or not. Furthermore, it will be clear that the use of the gas-lift pump according to the invention also leads to an improved start-up in filter bed reactors, as well as other types of reactors.

In de figuren 1-5 is getoond dat de toevoerpijp 20 voor gas eindigt in de bodem van de reactor zodat hier het mondstuk (waar de uitstroming van gas in de reactor plaatsvindt) 14 zich dan in de bodem bevindt. Het zal echter duidelijk zal echter duidelijk zijn dat de toevoerpijp 20 ook boven de bodem van de reactor kan uitsteken en zelfs kan doorlopen tot in het onderste gedeelte van de binnenpijp. In het laatste geval zal het mondstuk dan in het inwendige van de binnenbuis 11 liggen. Het mondstuk kan zich 5 bijvoorbeeld bevinden in een bereik vanaf 50 cm onder het ondereind 14 van de binnenbuis tot ongeveer 50 cm boven het ondereind van de binnenbuis 11, meer in het bijzonder zal het mondstuk liggen in een bereik vanaf 20 cm onder het ondereind 14 van de binnenbuis tot ongeveer 20 cm boven het ondereind van de binnenbuis 11.Figures 1-5 show that the gas supply pipe 20 ends in the bottom of the reactor so that here the nozzle (where the gas flows into the reactor) 14 is then located in the bottom. However, it will be clear, however, that the feed pipe 20 can also protrude above the bottom of the reactor and can even extend into the lower part of the inner pipe. In the latter case, the nozzle will then lie in the interior of the inner tube 11. The nozzle may, for example, be in a range from 50 cm below the lower end 14 of the inner tube to approximately 50 cm above the lower end of the inner tube 11, more particularly the nozzle will be in a range from 20 cm below the lower end 14 from the inner tube to about 20 cm above the lower end of the inner tube 11.

10 Lijst van gebruikte figuurverwijzingen 10 = eerste reactor 11 = eerste buis / binnenbuis; 12 = tweede buis / buitenbuis; 15 13 = gat in wand binnenbuis; 14 = ondereind binnenbuis; 15 = ondereind buitenbuis; 16 = gasbel; 17 = deeltje; 20 18 = bovenoppervlak fluïdum / vloeistofspeigel; 19 = bovenzijde van bed; 20 = mondstuk; 21 = concentrisch kanaal; 30 = tweede reactor; 25 31 = bed / filterbed; 32 = bovenzijde van bed 31; 33 = kap; 34 = zanddeeltje; 30 α = aanzuigfing fluïdum via concentrisch kanaal 21 en gat(en) 13; P = aanzuiging fluïdum via concentrisch kanaal 21 en onderlangs ondereind 14 van binnenbuis 11; 15 γ = aanzuiging fluïdum via bed en onderlangs de ondereinden 15, 14 van buitenbuis 12 en binnenbuis 11; d = diameter (in cm) van binnenbuis 11; D = diameter (in cm) van buitenbuis 12; 5 X = vertikale afstand (in cm) van boveneind buitenbuis 12 tot boveneind binnenbuis 11; Y = vertikale afstand tussen ondereind 14 van binnenbuis 11 en bodem van de reactor; Z = vertikale afstand (in cm) tussen ondereind 14 van binnenbuis 11 en 10 ondereind 15 van buitenbuis 12;10 List of figure references used 10 = first reactor 11 = first tube / inner tube; 12 = second tube / outer tube; 13 = hole in wall of inner tube; 14 = lower end inner tube; 15 = lower end outer tube; 16 = gas bubble; 17 = particle; 18 = upper surface of fluid / liquid mirror; 19 = top of bed; 20 = mouthpiece; 21 = concentric channel; 30 = second reactor; 25 31 = bed / filter bed; 32 = top of bed 31; 33 = cap; 34 = sand particle; Α = suction of fluid via concentric channel 21 and hole (s) 13; P = suction of fluid via concentric channel 21 and below lower end 14 of inner tube 11; 15 γ = suction of fluid via bed and underneath the lower ends 15, 14 of outer tube 12 and inner tube 11; d = diameter (in cm) of inner tube 11; D = diameter (in cm) of outer tube 12; X = vertical distance (in cm) from the upper end of the outer tube 12 to the upper end of the inner tube 11; Y = vertical distance between lower end 14 of inner tube 11 and bottom of the reactor; Z = vertical distance (in cm) between lower end 14 of inner tube 11 and lower end 15 of outer tube 12;

Claims

Reactor (10, 30) comprising: • a reactor vessel provided with a fluid comprising a bed with particles (17, 34) of a specific gravity of> 1.05 kg / dm1; and • a gas lift pump arranged in the reactor vessel; wherein the gas lift pump comprises: • a vertical first tube (11) with an open top and open bottom end (14); and a nozzle (20) for blowing in a gas (16), such as air; 10 wherein the open lower end (14) of the first tube (11) lies in the bed of particles (17, 34) of material; the nozzle (20) being provided at the bottom of the first tube (11) such that, when gas is blown in (16), the blown gas (16) into the first tube (11) reduces the density of the fluid in the first tube (11); 15 with the characteristic. that the gas lift pump further comprises a second tube (12) with an open lower end (15); that the lower portion of the second tube (12) is provided concentrically around the lower portion of the first tube (11) to form a concentric channel (21) around the lower portion of the first tube (11); That the top of the second tube (12) is open and located below the surface level of the fluid in the reactor; and that the top of the second tube (12) is above the particles (17, 34) with a specific gravity of> 1.05 kg / dm1 when the reactor (10, 30) is out of operation. 2. Reactor (10, 30) according to claim 1, wherein, viewed in the vertical direction, the open lower end (14) of the first tube (11) is lower than the open lower end (15) of the second tube (12). Reactor (10, 30) according to claim 2, wherein d is the diameter of the first tube (11), at least of the lower part of the first tube (11), wherein D is the diameter of the second tube (12), at least of the lower part of the second tube (12), wherein Z is the distance, considered in the vertical direction, between the open lower end (14) of the first tube (11) and the open lower end (15) of the second tube (12) ), and where 0.1 (Dd) <Z <0.4 (Dd) applies. 4] Reactor (10, 30) according to claim 3, wherein Z has a value of about 0.2 (D-d). Reactor (10, 30) as claimed in any of the foregoing claims, wherein d is the diameter of the first tube (11), at least of the lower part of the first tube (11), wherein D is the diameter of the second tube (12), at least of the lower part of the second tube (12), and where 0.5D <d <0.7D applies. 6] Reactor (10, 30) according to claim 5, wherein d has a value of approximately 0.6D. Reactor (10, 30) according to one of the preceding claims, wherein d is the diameter of the first tube (11), at least the lower part of said first tube (11), and wherein 2 cm <d <100 cm . 8. Reactor (10, 30) as claimed in any of the foregoing claims, wherein the nozzle (20) is provided under the open lower end (14) of the first tube (11) and is directed towards the interior of the first tube (11) such that, during operation, all the blown gas (16) is directed into the first tube (11). Reactor (10, 30) according to any of the preceding claims 1-7, wherein the nozzle is provided in the first tube (11). Reactor (10, 30) according to one of the preceding claims, wherein one or more holes (13) are provided in the wall of the first tube (11) at a distance above the lower end (15) of the second tube (12) providing a fluid connection between the concentric channel (21) and the interior of the first tube (11). 11] Reactor (10, 30) according to any one of the preceding claims, wherein the particles (17, 34) comprise one or more of the following particles (17, 34): ﬁ lter sand, such as garnet sand and / or quartz sand; • granular activated carbon, 10. biomass, whether or not on a support, • crystals, • minerals, • lignite, • pellets, 15. pumice, • anthracite, 12] Reactor (10, 30) according to any one of the preceding claims, wherein the fluid water comprises 13] Reactor (10,30) according to one of the preceding claims, wherein the bed is a filter, such as a sand filter. 14] Reactor (10,30) according to one of the preceding claims, wherein the second tube (12) has a length such that the top thereof is above the bed during operation of the reactor (10, 30). , Wherein in a first step, while maintaining gas supply, the gas supply first t0 t is reduced to such a level that the particles (17, 34) impede liquid supply via the bed along the lower end (15) of the second tube (12); and wherein, in a second step following the first step, this level of gas supply or a lower level of gas supply is maintained until particles (17, 34) located in the second tube (12) under the influence of the gas (16) ) are discharged substantially from said second tube (12) to the first tube (11); and 5 wherein, in a third step following the second step, the gas supply is shut off. A method according to claim 15, wherein the second step is continued until both the second tube (12) and the first tube (11) are substantially free of particles (17, 34.) 17] Gas lift pump for in a reactor vessel provided with a fluid comprising a bed of particulate material, the gas lift pump comprising: a first tube (11) arranged vertically in use with an open top and an open bottom end (14); and 15. a nozzle (20) for blowing in with a gas (16), such as air, the nozzle (20) being provided at the bottom of the first tube (11) such that, when gas is blown in during use, the blown gas (16) into the first tube (11) causes a density reduction of the fluid in the first tube (11), which results in an uplifting flow of fluid in the first tube (11), characterized in that the gas lift pump further comprises a second tube (12) ) with an open lower end (15) that the lower part of the second bu (12) is provided concentrically around the lower portion of the first tube (11) to form a concentric channel (21) around the lower portion of the first tube (11); and that the top of the second tube (12) is open such that fluid is suckable at the top of the second tube (12) as a result of suction due to the upward lift flow in the first tube (11). Gas lift pump according to claim 17, wherein viewed in vertical direction, the open lower end (14) of the first tube (11) is lower than the open lower end (15) of the second tube (12). Gas lift pump according to claim 18, wherein d is the diameter of the first tube (11), at least of the lower part of the first tube (11), wherein D is the diameter of the second tube (12), at least of the lower part of the second tube (12), and 5 where 0.5D <d <0.7D applies. Gas lift pump according to claim 19, wherein the distance Z between the lower end of the inner tube and the lower end of the outer tube has a value of approximately 0.2 (D-d). 10

A gas lift pump according to any one of the preceding claims 17-20, wherein d is the diameter of the first tube (11), at least of the lower part of the first tube (11), wherein D is the diameter of the second tube (12) , at least of the lower part of the second tube (12), and where 0.5D <d <0.7D applies. Gas lift pump according to claim 21, wherein d has a value of approximately 0.6D. Gas lift pump according to any one of the preceding claims 17-22, wherein d is the diameter of the first tube (11), at least the lower part of said first tube (11), and wherein 2 cm <d <100 cm applies. 24] Gas lift pump according to any one of claims 17-23, wherein the nozzle (20) is provided under the open lower end (14) of the first tube (11) and is directed towards the interior of the first tube (11) such that , during operation, all the blown gas (16) is directed into the first tube (11). Gas lift pump according to any of claims 17-24, wherein one or more holes (13) are provided in the wall of the first tube (11) at a distance above the lower end (15) of the second tube (12) provide a connection between the concentric channel (21) and the interior of the first tube (11).