NO140168B - Fremgangsmaate ved utfoerelse av varmekrevende kjemiske eller fysikalske prosesser i et sveveskikt - Google Patents

Fremgangsmaate ved utfoerelse av varmekrevende kjemiske eller fysikalske prosesser i et sveveskikt Download PDF

Info

Publication number
NO140168B
NO140168B NO741533A NO741533A NO140168B NO 140168 B NO140168 B NO 140168B NO 741533 A NO741533 A NO 741533A NO 741533 A NO741533 A NO 741533A NO 140168 B NO140168 B NO 140168B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
layer
reactor
gas
winding
coke
Prior art date
Application number
NO741533A
Other languages
English (en)
Other versions
NO741533L (no
NO140168C (no
Inventor
Hans Ivar Elvander
Ingvar Anton Olof Edenwall
Karl Goeran Goerling
Douglas Sewerin Ekman
Original Assignee
Boliden Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE7306065A external-priority patent/SE372178B/xx
Priority claimed from SE7314373A external-priority patent/SE396090B/xx
Priority claimed from SE7402747A external-priority patent/SE380735B/xx
Application filed by Boliden Ab filed Critical Boliden Ab
Publication of NO741533L publication Critical patent/NO741533L/no
Publication of NO140168B publication Critical patent/NO140168B/no
Publication of NO140168C publication Critical patent/NO140168C/no

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved utførelse av varmekrevende kjemiske og/éller fysikalske prosesser i et reaktor-rom inneholdende et fluidisert skikt, hvori i det minste en del av den for prossen nødvendige energi dannes elektroinduktivt i selve skiktet under utnyttelse av i det minste én utenfor reaktorrommet anbragt og med vekselstrøm tilført induksjonssløyfe.
Det fluidiserte skikt anvendes ,innen teknikken for en rekke formål hvor dets spesielle egenskaper kan utnyttes, dvs. høy masse- og varmeoverføringshastighet, mulighet for å opprettholde jevn temperatur og lett å kontrollere denne, og særskilt egnet for kontinuerlige prosesser.
Når endoterme reaksjoner gjennomføres i et fluidisert skikt, byr imidlertid tilførselen av varme til skiktet ofte på et problem. Dersom et fluidisert skikt kunne oppvarmes elektrisk, skulle dets anvendbarhet innen den kjemiske og metallurgiske teknikk økes sterkt. Det er derfor forsøkt å tillempe elektrisk oppvarming av skiktet på forskjellige måter. Således kan f.eks. skiktet mot-standsoppvarmes med elektrisk strøm som via elektroder ført ned i det fluidisexte skikt, bringes til å passere gjennom dette, eller varme er blitt tilført fra elektriske motstandselementer som er senket ned i skiktet.
Elektroinduktiv oppvarming er også blitt forsøkt. Ved utnyttelse av lavfrekvens-strøm er derved varme blitt tilført via
en i det fluidiserte skikt nedsenket metallring som oppvarmes induktivt, eller selve reaktormantelen er blitt oppvarmet på samme måte. En induktiv varmeutvikling i selve skiktet er også blitt forsøkt, men har hittil bare vært mulig ved utnyttelse av meget høye frekvenser, dvs. så høye at det elektromagnetiske feits inntrengningsdybde i hver skiktmaterialpartikkel er av samme størrelsesorden som partikkelens tverrsnittsdimensjon.
Det har nu overraskende vist seg mulig å erholde teknisk
og økonomisk svært gunstige resultater ved gjennomføring av prosesser av den innledningsvis nevnte type dersom det ifølge oppfinnelsen utnyttes et fluidisert skikt som er særpreget ved at det inneholder et materiale som gir selve skiktet en elektrisk motstand på 10~^ - 10 ohm m, idet vekselstrømmens frekvens velges slik i avhengighet av den valgte minste tverrdimensjon (d) for skiktarealet og av skiktets elektriske motstand (p) at det mellom den minste tverrdimensjon (d) og den av frekvens og elektrisk motstand bestemte inntrengningsdybde ($H for det elektromagnetiske felt opprettholdes et forhold på mellom 0,2 og 1,5, hvilket forhold bestemmes av relasjonen ^ = k (0,54 - 0,35 . "^logp) , hvor k er et tall mellom 1,1 og 1,5, fortrinnsvis ca. 1,2.
Uttrykket "inntrengningsdybde" er her anvendt i dets aksep-terte betydning, dvs. som betegnende for
hvor lu er det elektromagnetiske felts vinkelfrekvens, målt i rad. pr. s, y er permeabiliteten (for -amagnetisk materiale ca. 4jjT . 10 ) og p er det fludisierte skikts elektriske motstand målt i ohm m. Skiktarealets tverrdimensjon d måles derved i meter. Skiktets elektriske motstand kan innen visse grenser reguleres ved valg av bl.a. fiuidiseringsgraden, fluidisieringsmidlet, skiktmaterialets korn-
størrelse og temperaturen i skiktet.
Det har således ifølge oppfinnelsen vist seg mulig å gjennomføre prosesser av den angjeldende type i induktivt direkte oppvarmede fluidiserte skikt med for industriell målestokk ønskede dimensjoner uten å måtte tilgripe ekstremt høye frekvenser. Som et eksempel kan det nevnes at ved induktiv oppvarming av et sirkelfor-met fluidisert skikt med en diameter på 7,5 m og som består av kokspartikler med en gjennomsnittlig kornstørrelse på 0,15 mm og har en elektrisk motstand på 6,5 ohm m, har en frekvens på bare 2600 HB
vist seg å være tilstrekkelig ved et forhold mellom induksjonsspol-ens høyde og diameter på 0,6.
Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at meget store energimengder kan utvikles i et fluidisert skikt allerede ved et elektro-magnetisk felt av middels styrke.. Samtidig-har det vist seg at tapene på grunn av den induktive oppvarming av induksjonsspolen,
hvis denne består av kobber, bare oppgår til noen få prosent av til-ført energi. I det ovennevnte eksempel ble således ved en felt-styrke på bare 50 kA/m ca. 30 MW utviklet i det fluidiserte skikt, hvorved tapene i kobberspolen samtidig oppgikk til bare 600 kW, dvs.
2 % av den tilførte energi.
Dette gode resultat er således blitt oppnådd ved et forhold mellom reaktordiameter og inntrengningsdybde på bare 0,29 som bør sammenlignes med forholdet 2,5 som ved oppvarming av materialer med lav elektrisk motstand har vært normgivende innen den kjente teknikk. Det bør også bemerkes at det fåes en meget høy elektrisk virkningsgrad sammenlignet med de kjente teknikker for induktiv oppvarming.
Sammenlignet med vanlige metoder for å tilføre varme til
et fluidisert skikt medfører fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen dessuten andre fordeler, som
- at store energimengder kan utvikles i skiktet uten den risiko for lokal overoppvarming som en utnyttelse av forbrenning i skiktet ' eller oppvarming via reaktorveggen, varmeelement eller elektroder medfører - unngåelse av de materialproblemer som de ovennevnte metoder for varmetilførsel medfører - at strøm med middels høy frekvens kan utnyttes som motsetning til tidligere utnyttet strøm med ultrahøye frekvenser kan erholdes til en lav pris - unngåelse av komplisert elektrodeutstyr og derav medfølgende driftsomkostninger - enkel effektregulering med mulighet for på enkel måte automatisk å styre reaktortemperaturen
-■ enkel reaktorkonsfcruksjon
forbedret mulighet for å gjøre reaktoren tett
stor fleksibilitet hva gjelder utformingen av reaktoren.
Både reduserende og oxyderende prosesser kan utføres samtidig ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte. Således kan f.eks. en del av den for prosessen nødvendige varme tilføres ved forbrenning av brennbare materialer i reaktoren, enten ved forsiktig forbrenning i selve skiktet eller ved en fullstendig eller partiell forbrenning over skiktets overflate, hvorved de brennbare materialer kan utgjøres av gasser som avgis fra det fluidiserte skikt, og/eller av tilsetningsbrensler som tilføres over skiktet. I det sistnevnte tilfelle er det en fordel at elektroder ikke behøver å anvendes og at reaktortverrsnittet er forholdsvis stort, da det derved kan ar-beides ved høye temperaturer og store varmemengder overføres til det fluidiserte skikts overflate. Ved den foreliggende fremgangsmåte behøver således ikke all nødvendig varme å tilføres elektroinduktivt.
Ved forbrenning av brennbare materialer i reaktoren kan varme som ikke taes opp av materialet i reaktorrommet, taes vare på
i en i•reaktorrommet over skiktet anbragt strålingsdel for en i tilknytning til reaktoren anordnet dampkjele, hvorved i det minste en (fel av varmeinnholdet i de i reaktorrommet dannede gasser kan utnyttes for produksjon av vanndamp eller elektrisk energi. Uavhengig av om det utføres en forbrenning i reaktoren eller ikke kan varmeinnholdet i de fra reaktoren avgående gasser utnyttes for produksjon av elektrisk energi via f.eks. en damp- eller gassturbin som fortrinnsvis er en varmluftturbin.
Den produserte elektriske energi kan utnyttes for proses-sehs energitilførsel, og den elektriske energi kan derved produseres i form av vekselstrøm med den for den angjeldende prosess egnede frekvens. På samme måte kan den fra en varmluftturbin avgående, fremdeles varme luft utnyttes for den ovennevnte forbrenning i reaktorrommet, hvorved en høy termisk virkningsgrad oppnås ved prosessen.
Oppfinnelsen kan med fordel tillempes i forbindelse med kracking av hydrocarbon, f.eks. mineraloljeprodukter, under samtidig fremstilling av petroleumskoks, idet hydrocarbonet fortrinnsvis hovedsakelig kontinuerlig tilføres til et fluidisert skikt av koks, hvorved det induktivt opprettholdes en for kracking av hydrocarbonet og for koksdannelse fra dette og fra dannede krackingprodukter nødvendig temperatur i det fluidiserte skikt som kontinuerlig byg-ges opp på grunn av den nevnte koksdannelse, hvorved en hovedsakelig tilsvarende koksmengde fjernes fra reaktorrommet for opprettholdelse av et i det vesentlige uforandret skiktvolum. Hydrocarbonene injiseres da fortrinnsvis i det induktivt oppvarmede fluidiserte skikt av petroleumskoks.
Skiktet holdes i fluidisert tilstand ved hjelp av en gass som fordelaktig utgjøres av en del av den fra reaktoren avgående gass som resirkuleres, fortrinnsvis etter forvanting. For fluidiseringen kan også den gass utnyttes som utvikles under krackingen og forkoksningen. I enkelte tilfeller kan den sistnevnte gass være tilstrekkelig for fluidiseringen.
Det fluidiserte skikts volum kan holdes konstant ved uttom-ning fra av reaktorens bunn eller via et sideavløp. Ved å øke gasshastigheten gjennom reaktoren kan koks bringes til å følge med den avgående gass og separeres fra denne i sykloner. Gasshastigheten kan da velges så høy at en større mengde koks medrives enn den mengde som tilsvarer den produserte mengde. Overskuddet føres da fra syklonen tilbake til skiktet.
Fordelen med den ovenfor beskrevne fremgangsmåte sammenlignet med vanlig fremstilling av petroleumskoks er dels -reaktorens enkle konstruksjon og dels den volummessige høye kapasitet som en slik reaktor får. En ytterligere fordel er det frie valg av forkoksningstemperatur som fremgangsmåten muliggjør. Ved en egnet kombinasjon av høy temperatur og oppholdstid kan f.eks. en avsvov-ling av fremstilt petroleumskoks erholdes.
Fremgangsmåten kan også tillempes for å fjerne .
uønskede stoffer fra på annen måte fremstilt petroleumskoks, f.eks. for raffinering ved fjernelse av svovel. Petroleumskoksen tilføres da fortrinnsvis hovedsakelig kontinuerlig til et i det vesentlige av raffinert koksmateriale oppbygget fluidisert skikt, hvorved den induktivt dannede varme fåes i det fluidiserte skikt og skikttemperaturen og materialets oppholdstid i skiktet reguleres slik at en
ønsket raffineringsvirkning erholdes, samt at raffinertkoksmateriale hovedsakelig kontinuerlig fjernes fra reaktoren for å kunne opprettholde et i det vesentlige uforandret skiktvolum. Fluidiseringsgas-
sen som fortrinnsvis forvarmes, kan utgjøres av en overfor koks inert gass eller av en hydrogenholdig gass, f.eks. hydrogengass.
Oppfinnelsen kan også med fordel anvendes i forbindelse med kracking av tunge hydrocarboner. Det anvendes da et permanent, induktivt oppvarmet, fluidisert skikt bestående av metallkorn med katalytisk virkning overfor krackingreaksjonen. De tunge hydrocarboner kan tilføres hovedsakelig kontinuerlig til, f.eks. injiseres i5dette skikt som holdes i fluidisert tilstand ved hjelp av i det minste de i selve skiktet under den forløpende kracking dannede gasser. Skiktet kan også holdes i fluidisert tilstand ved hjelp av til skiktet tilført hydrogengass som bringes til å reagere med de tunge hydrocarboner under dannelse av nye, mer hydrogenrike hydrocarboner. Disse forlater skiktet i gassform og taes på vanlig måte vare på utenfor reaktoren. Også vanndamp kan anvendes som kracking-og fluidiseringsmiddel.
Fordelene med denne krackingmetode består i at det med et forholdsvis lite reaktorvolum kan omsettes store materialmengder takket være de høye reaksjonshastigheter som oppnås i det fluidiserte skikt, samtidig som den induktive oppvarming muliggjør en kon-struksjonsmessig enkel løsning på problemet å tilføre varme til en krackingreaktor.
Et annet område hvor den foreliggende fremgangsmåte med fordel kan anvendes, er ved pyrolyse av faste organiske materialer, fieks. brunkull, eller ved kalsinering av slike materialer, f.eks. antracit.
Materialet som skal pyrolyseres eller kalsineres, tilføres da med fordel kontinuerlig til et skikt som hovedsakelig består av koks dannet under prosessen eller av et kalsinert produkt. Skiktet oppvarmes induktivt til i det minste en slik temperatur at det til-førte materiale, spaltes under dannelse av koks eller et kalsinert produkt og frigjorte hydrocarboner som bringes til å reagere med den faste rest under utfelling av carbon for dannelse av materiale som virker til å bygge opp skiktet, og lette hydrocarboner og/eller hydrogengass. Den for fluidisering av skiktet nødvendige gass kan utgjøres av fortrinnsvis forvarmet og fra reaktoren avgående og resirkulert gass. Den gass som utvikles ved pyrolysen, kan også bidra til fluidiseringen. Denne gass kan i enkelte tilfeller være tilstrekkelig for fluidiseringen. Skiktet holdes på et i det vesentlige konstant volum ved at materialet fjernes på f.eks. den ovenfor i forbindelse med fremstilling av petroleumskoks beskrevne måte. Erholdte kull- eller koksprodukter kan f.eks. anvendes for fremstilling av briketter.
Ved den foreliggende fremgangsmåte kan koks eller carbon med fordel fremstilles fra faste brensler med dårlige forkoksnings-egenskaper, f.eks. brunkull, eller fra forskjellige sorter avfall, f.eks. sagmugg. Det er derved en vesentlig fordel at hverken tjære eller vanlige normalt dannede besværlige destillasjonsprodukter dannes.
Ved utnyttelse av foreliggende fremgangsmåte for kalsinering av antracit erholdes et produkt med meget jevne og lett kon-trollerbare egenskaper takket være den jevne oppvarming over hele det fluidiserte skikt.
Den foreliggende fremgangsmåtekan tillempes i forbindelse med reduksjon av et gassformig medium og/eller såkalt karburering av dette, idet gassen bringes til å passere gjennom og samtidig til å fluidisere et induktiv oppvarmet skikt hvori midlet eventuelt i nærvær av et materiale med katalytisk virkning på reduksjons- og/ eller karbureringsprosessen bringes i kontakt med et reduksjonsmiddel under opprettholdelse av en slik temperatur i skiktet at reduksjonsmidlet reagerer med det nevnte middel under reduksjon og/eller karburering av dette. Som et eksempel på tillempning av denne metode kan nevnes regenerering av gass fra en ovn for fremstilling av jernsvamp. Denne gass inneholder bl.a. CO, H2, C02 og H20. De to sistnevnte gasser overføres til CO og H2 som beskrevet ovenfor, hvoret-ter gassen resirkuleres til jernsvampovnen. Fordelen med denne metode sammenlignet med de hittil anvendte elektriske og med elektroder forsynte oppkullingsmetoder er de lave driftsomkostninger, mulig-heten for å anvende faste brensler av sekunda kvalitet og at den hittidige begrensning av reaktoren størrelse bortfaller.
Ifølge en utførelsesform av den foreliggende fremgangsmåte anvendes et skikt av koksmateriale som samtidig danner det nevnte
reduksjonsmiddel og suksessivt forbrukes. Forbrukt koks kan erstattes ved at det til skiktet tilføres et fast, flytende eller gassformig organisk materiale, idet det i skiktet opprettholdes i det minste en slik temperatur at koks vil dannes ved pyrolyse av dette materiale og ved kracking av pyrolysegassen. Når koksen forbrukes, dannes aske. Temperaturen i skiktet holdes gunstig så høy at denne aske bringes til å agglomerere til et forholdsvis grovkornig gods som på grunn av sin større tyngde i forhold til koksen ansamles på bunnen
av reaktoren, hvorfra det periodevis eller kontinuerlig kan tappes ut.
Ifølge en annen utførelsesform kan skiktet i det vesentlige bestå av et metallisk materiale som med fordel har katalytisk virkning på reduksjons- og/eller karbureringsreaksjoner. Ifølge en ytterligere utførelsesform kan skiktmaterialet bestå av partikler som er overtrukne med kull. Kullskiktet gjør partiklene elektrisk ledende og virker dessuten som reduksjonsmiddel. Kullskiktet forbrukes suksessivt, men erstattes ved tilførsel av hydrocarboner som krackes under utfeining av carbon. Som et eksempel på tilfeller hvor en av de to sistnevnte metoder med fordel kan anvendes, kan nevnes reforming av naturgass ved at denne bringes til å reagere med vanndamp.
Den foreliggende fremgangsmåte kan med fordel også tillempes i forbindelse med reduksjon av oxydiske materialer, spesielt oxyder av metaller fra jerngruppen eller oxydiske kobbermaterialer. Metalloxydene: .tilføres da med fluidiserbar kornstørrelse til et i det vesentlige av koks bestående fluidisert skikt som oppvarmes induktivt. Koksen forbrukes suksessivt og kan erstattes ved til-førsel av organisk, fast, flytende eller gassformig materiale, idet det i skiktet opprettholdes en slik temperatur at koks dannes ved pyrolyse og kracking under utfelling av carbon fra det organiske materiale.
Ifølge en utførelsesform av denne fremgangsmåte styres tempeaturen slik at utredusert metall bringes til å agglomerere til granulater som på grunn av sin i forhold til koksskiktet storre, tyngde
samles på reaktorrommets bunn, hvorfra de periodevis eller kontinuerlig kan tappes ut, eventuelt sammen med på tilsvarende måte agglomerert koksaske. Denne utførelsesform er spesielt interessant i forbindelse med metaller fra jerngruppen.
Ifølge en annen utførelsesform styres tempeaturen i det fluidiserte skikt slik at utredusert metall smelter og ansamles på reaktorrommets bunn, hvorfra det kan tappes ut, eventuelt sammen med slagg. Ved reduksjon av jernoxyder vil en viss oppkulling av jernet finne sted i kontakt med koksskiktet, hvorved smeltepunktet nedsettes.
Ifølge en tredje utførelsesform tilføres metalloxydet i en slik findelt form til bunnen av reaktorrommet at det av fluidiseringsgassen transporteres opp gjennom skiktet under samtidig reduksjon og forlater skiktet i redusert tilstand sammen med gassene fra skiktet, hvorfra det senere separeres f.eks. med en syklon. Koksskiktet holees da på en lavere temperatur enn den temperatur ved hvilken agglomerering av redusert materiale vil finne sted i nevne-verdig grad.
Ifølge en fjerde utførelsesform tilføres metalloxydet til overflaten av det fluidiserte skikt i en så grovkornig form at det under reduksjon og suksessivt forbruk av koksen passerer nedad gjennom skiktet på hvis underside det reduserte materiale tappes ut av reaktoren, fortrinnsvis skilt fra koksmaterialet.
For fluidisering av koksskiktet i de nevnte reduksjonspro-sesser kan den i selve skiktet ved pyrolyse og kracking av tilført organisk materiale dannede gass utnyttes.
Ved de ovenfor beskrevne fire eksempler på tillempning av den foreliggende fremgangsmåte for reduksjon av metalloxyder erholdes først og fremst deri fordel sammenlignet med en vanlig reduksjon av metalloxyder i fluidisert tilstand at den sammensintring som ved en konvensjonell prosess lett inntreffer, her kan unngås eller tillates å finne sted under kontrollerte betingelser.
Det kan imidlertid under visse omstendigheter være fordelaktig å tillempe den foreliggende -fremgangsmåte for reduksjon av metalloxyder, spesielt oxyder av jern, i et fluidisert skikt som hovedsakelig består av jernpulver eller jerngranulater, idet disse oxyder og fast, flytende eller gassformige reduksjonsmidler tilføres til det induktivt oppvarmede skikt og der bringes til å reagere under dannelse av gassformige reaksjonsprodukter og pulverformig eller granulert metall, og metallpulveret eller -granulatene fjernes fra reaktoren i en slik takt at skiktvolumet i denne holdes i det vesentlige konstant. Den tidligere nevnte risiko for sammensintring av et skikt av metallpartikler kan ved utnyttelse av induktiv oppvarming ifølge oppfinnelsen unngåes takket være den nøyaktige tempe-raturkontroll som metoden muliggjør.
Varmekrevende synteser av organiske eller.uorganiske, kjemiske forbindelser kan med fordel utføres i et fluidisert skikt
ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte, idet skiktet induktivt holdes på en for syntesereaksjonen nødvendig temperatur, eventuelt i nærvær av et materiale med katalytisk virkning på syntesereaksjonen. Dette materiale kan utgjøres av et metallpulver eller av metallgranulater og samtidig danne det induktivt oppvarmede skikt. Videre kan den for fluidisering nødvendige gass helt eller delvis
utgjøres av de tilførte reaktanter. Uorganiske forbindelser som kan fremstilles på denne måte, er f.eks. carbider, nitrider og halogenforbindelser. Som et eksempel på organiske synteser kan nevnes fremstilling av hydrocarboner, f.eks. ethylen, ved omsetning av hydrogengass og et induktivt oppvarmet koksskikt, idet høye ut-bytter av ønskede hydrocarboner kan oppnås ved innstilling av temperaturen og oppholdstiden.
For reaktorer som kan anvendes for utførelse av foreliggende fremgangsmåte, kan den elektriske isolering mellom viklingene og i forekommende tilfelle mellom delviklingene by på visse problemer hvis reaktorveggene i en viss grad vil slippe gjennom gass. Det har hlandt annet vist seg at carbonoxydholdig gass i enkelte tilfeller kan trenge ut fra chargen gjennom reaktorveggen og forårsake utfelling av carbon som kan føre til kortslutning i viklingen. Disse problemer vil bli mer fremtredende ved bygging av meget store, induktivt oppvarmede reaktorer og ovner som kan nødvendiggjøre an-vendelse av innen induksjonsoppvarmingsteknikken hittil ikke ut-nyttede spenninger. Det er spesielt alvorlig at en reparasjon av en ved hjelp av den nuværende teknikk utført vikling ofte medfører en kostbar fullstendig demontering som for den foreliggende fremgangsmåte ville kunne medføre uaksepterbare driftetekniske og øko-nomiske konsekvenser.
Det har imidlertid vist seg mulig i overraskende høy grad å forebygge kortslutning i induksjonsviklingen når den foreliggende fremgangsmåte utføres i en reaktor med vegganordninger som skiller, induks jonsviklingen fra reaktorrommet og som i viss grad er gjennomtrengbar for gasser, hvis det til vegganordningen ledes en gass som står under et trykk som er høyere enn det høyeste trykk som forekommer i den rett overfor induksjonsviklingen beliggende sone av reaktorrommet og som ikke er istand til å opprette en elektrisk ledende forbindelse mellom viklingene.
En egnet metode kan da være å hindre den under trykk stående -gass som ledes til den nevnte vegganordning, fra å strømme ut
i retning fra reaktorrommet. Dette kan gjøres f.eks. ved at i det __jains±e> -den av-induks jonsviki-ingen-dek-kede-del av reaktoren holdes innelukket i et trykkammer. For dette kan med fordel den under trykk stående gass ledes til vegganordningen via trykkammeret. Ifølge et annet eksempel kan i forbindelse med den nevnte metode omr&dene mellom naboviklingene avtettes mot atmosfæren som omgir reaktoren, idet den under trykk stående gass tilføres innenfor disse
avtettede områder.
Risikoen for kortslutning mellom de enkelte sløyfer av induksjonsviklingen kan imidlertid ikke helt elimineres. Det har derfor vist seg fordelaktig å kombinere den ovenfor angitte metode med forholdsregler som gjør det mulig å reparere deler av en induksjonsvikling uten at det er nødvendig å foreta en fullstendig demontering av reaktoren. Dette kan gjøres ved å anvende en av flere, høyst 180° omsluttende elementer oppbygget induksjonsvikling.
Det kan også ofte være fordelaktig å anvende én av flere delviklinger oppbygget induksjonsvikling. Dessuten kan hver vik-lingssløyfe legges i ett plan. Det fåes da separate én-sløyfevik-linger som kan kobles sammen til delviklinger med et ønsket antall sløyfer. Fordelen med denne anordning er at den muliggjør en kon-struksmessig enkel utførelsesform av den isolerende tetning mellom spoleviklingene med gassinnblåsing som beskrevet ovenfor, at den byr på den største mulighet for tilpasning av delviklingenes vin-ningstall i forhold til det oppvarmede middels elektriske beskaffen-het, at den forenkler oppdelingen av viklingen i elementet og samtidig letter utskiftning av disse, og at den lettere muliggjør opptak av den vanligvis under drift forekommende ekspansjon av en reaktor under bibeholdelse av denne i gasstett tilstand.
En fordel med plane enkeltvindingssløyfer er dessuten at sammenkoblingen mellom vindingene til delspoler med et hvilket som helst antall vindinger kan utføres slik at spenningen 0 vil oppstå mellom to delspolers tilgrensende vindinger. Dette er mulig om tilgrensende delviklinger gis forskjellig viklingsretning og at samtidig nær hverandre beliggende ender av tilgrensende delviklinger kobles til det samme punkt i strømtilførselssystemet. Ved hjelp av denne anordning unngås det at gapet mellom to delspoler belastes med den høye spenning som tilsvarer spenningen mellom vindingene i en delspole multiplisert med antall vindinger i denne.
Den ovenfor beskrevne under trykk tilførte gass vil strøm-me inn i rommet for materialet som oppvarmes, gjennom de gassgjen-nomtrengbare veggdeler. Det er derfor av betydning at det velges en gass med en med hensyn til typen av oppvarmingsprosess uskadelig sammensetning. Dersom det foreligger risiko for carbonutfelling i veggdelene, kan det være fordelaktig å anvende en i det vesentlige inert gass som har et slikt oxygen- eller hydrogenpotensial at en carbonutfeining hindres i det minste i de inntil induksjonsviklingen beliggende partier av veggdelene.
En rekke utførelseseksempler på den foreliggende oppfin-nelse vil nedenfor fali nærmere beskrevet under henvisning til teg-ningen som sterkt skjematisk viser vertikalsnitt av for utførelse av oppfinnelsen egnede anlegg og deler av disse.
På fig. 1 er vist en reaktor for fremstilling av petroleumskoks ,
på fig. 2 en reaktor for reduksjon og/eller oppkulling av et gassformig medium,
på fig. 3-5 reaktorer for reduksjon av metalloxyder,
på fig. 6 - 9 et vertikalsnitt av et parti av en reaktorvegg med fire forskjellige anordninger for å unngå kortslutning i induksjonsviklingen,
på fig. 10 et fragmentarisk planriss av en induksjonsvikling som er oppbygd av en rekke elementer med liten omslutningsvin-kel,
på fig. 11 et fragmentarisk-perspektiv.riss av en i det vesentlige ifølge fig. 9 og 10 utformet induksjonsvikling og
på fig. 12 et fragmentarisk sideriss av to delviklinger som på foretrukket måte tilføres strøm og som er oppbygd av plane viklingsvindinger.
På fig. 1 er vist en reaktor 10 med et gassinnløp 11, et gassutløp 12 og en rist 13 for understøttelse av et skikt 14 av fluidisert materiale i reaktoren. Denne er på nivået for skiktet 14 omgitt av en induksjonsvikling 15 som er koblet til en ikke vist vekselstrømkilde. Hydrocarboner, f.eks. ved kracking av mineralolje erholdte tunge fraksjoner av hydrocarboner, injiseres kontinuerlig i skiktet 14 gjennom ledningen 16.
I skiktet 14 som hovedsakelig består av koks, opprettholdes en slik temperatur at de fortrinnsvis i forvarmet tilstand til-førte hydrocarboner krackes og danner ny koks og brennbare gassformige produkter som sammen med fluidiseringsgassen forlater reaktoren gjennom utløpet 12. Disse gasser kan anvendes som brensel. Eventuelt kan en del av disse, fortrinnsvis i oppvarmet tilstand, til-bakesirkuleres til reaktoren gjennom innløpet 11 for fluidisering av skiktmaterialet. Også de ved kracking dannede gassformige produkter bidrar til fluidiseringen av skiktmaterialet, og i enkelte tilfeller i en slik grad at gassinnføringen gjennom innløpet 11 kan stanses.
Oppholdstiden for det faste materiale i skiktet og skikttemperaturen avpasses slik at den erholdte faste rest av det hydrocarbon som tilføres til reaktoren, får den ønskede kvalitet. Således kan oppholdstiden og temperaturen i skiktet innstilles slik at den dannede koks dessuten renses for svovel.
I takt med nydannelsen av koks i skiktet 14 fjernes koks
fra dette gjennom et uttapningsrør 17 hvis øvre åpne ende befinner seg på det nivå hvor det er ønsket at skiktets 14 øvre overflate skal ligge.
På fig. 2 har henvisningstallene 10 - 13 og 16 samme betydning som på fig 1. En gass som skal reduseres og oppkulles, f.eks.
en for reduksjon av metalloxyder utnyttet gass inneholdende CO, CO2 og H2O, ledes inn gjennom innløpet 11. Gassen kan gunstig i forvarmet tilstand strømme inn i reaktoren 10 hvor den anvendes for fluidisering av skiktmaterialet. De for reduksjonen og oppkullingen nødvendige hydrocarboner injiseres i skiktet 14 gjennom ledningene 16. Skiktet 14 består i dette tilfelle av med carbon overtrukke . partikler av metall med katalytisk virkning på reduksjons- og opp-kullingsprosessen. Carbonbelegget på metallpartiklene som forbrukes under reduksjonen og oppkullingen, nydannes ved opprettholdelse av en slik skikttemperatur at carbon dannes ved pyrolyse av det gjennom ledningen 16 tilførte hydrocarbon og ved kracking under carbonfel-ling av pyrolysegassen.
På fig. 3 har henvisningstallene 10 - 13, 15 og 16 samme betydning som på fig 1 og 2. Et metalloxydmateriale, f.eks. jernoxyd, med fluidiserbar partikkelstørrelse og for reduksjonen av metalloxydmaterialet nødvendig reduksjonsmiddel, fortrinnsvis hydrocarbon, innføres i den undre del av det i det vesentlige av koks bestående skikt 14 gjennom ledningen 16. Hvis reduksjonsmidlet er gassformig, kan det isteden innføres gjennom innløpet 11. Temperaturen i reaktoren 10 avpasses '.slik at det tilførte hydrocarbon pyrolyseres og krackes under dannelse av koks og at det reduserte metall, eventuelt sammen med dannet koksakse, agglomereres til større., granulater som på grunn av sin i forhold til det øvrige iskiktmateri-ales høyere tetthet synker gjennom skiktet og dannet skikt 18 av forholdsvis grovt materiale som fjernes fra reaktoren gjennom en ledning 19. Denne uttapping skjer i en slik takt at skiktvolumet i reaktorrommet holdes i det vesentlige uforandret.
På fig. 4 hvor henvisningstallene 10 - 16, 18 og 19 har samme betydning som på fig. 3, er reaktorens 10 øvre del vist utformet som strålingsdelen for en forøvrig ikke vist dampkjele. Reaktorens overdel dannes, således av en mantel 20 som er utvendig varmeisolert og som gjennomstrømmes av vann eller vanndamp. Metalloxyder som skal reduseres, og koks eller kull med fluidiserbar par-tikkelstørrelse tilføres til skiktets 14 overside gjennom konsen-triske tilførselsrør 21. Eventuelt kan f.eks. hydrocarbon injiseres i skiktet 14 gjennom ledningen 16. Likeledes kan det gjennom innløpet 11 tilførte fluidiseringsmiddel bestå av en reduserende gass. Temperaturen i reaktoren velges på den under henvisning til fig. 3 beskrevne måte slik at det dannes et undre skikt 18 av forholdsvis grovt materiale som består av redusert metall og eventuelt også av agglomerert koksakse. Det grove materiale tappes ut i en slik takt gjennom ledningen 19 at det opprettholdes et i det vesentlige konstant skiktvolum i reaktorrommet.
De ved reduksjonen dannede brennbare gasser forbrennes ved tilførsel av luft og eventuelt av ekstra brensel gjennom ledningene 22 til reaktorrommet over skiktet 14, hvorved forbrenningen bidrar til prosessens energiforsyning.
På fig. 5 hvor henvisningstallene 10, 12, 14 - 16 og 19 - 22 har i det vesentlige samme betydning som på fig. 4, er vist et
anlegg for utførelse av en reduksjonsprosess som er temmelig lik den under henvisning til fig. 4 beskrevne prosess. Temperaturen i reaktoren 10 innstilles imidlertid slik at det reduserte metall fåes i smeltet tilstand i en sone 23 som ligger ved reaktorens bunn og hvorfra smeiten tappes ut ved 19. Foruten metalloxyd og fast reduksjonsmiddel kan med fordel faste slaggdannere eller raffine-ringsmidler tilføres gjennom tilførselsrørene 21. Skiktmaterialet holdes fluidisert av i første rekke den ved reduksjonen dannede gass. Ytterligere fluidiseringsmiddel, f.eks. flytende hydrocarbon eller reduserende eller inert gass, kan tilføres gjennom ledningene 16 over sonen 23.
På fig. 6 er vist en del av en reaktorvegg med en keramisk f6ring 24 og en mantel 25. En induksjonsvikling 15 som er
oppbygd av rør som kan avkjøles ved å lede en kjølevæske gjennom - --disse, er anordnet utenfor f6ringen 24.- Viklingen 15 er delvis lagt inn i en keramisk fyllmasse 26. Både fSringen 24 og fyllmassen 26 er i en viss grad gassgjennomtrengbar.
For å hindre at faste, flytende eller gassformige materialer skal komme frem til viklingen 15 fra den i forhold til spolen motsatte side av reaktorveggen, dvs. fra reaktorrommet for opptak av det materiale som skal oppvarmes, opprettholdes i veggdelene 24, 26 på høyde med viklingen 15 et trykk ved hjelp av en gass og som overstiger det høyeste trykk som forekommer i den midt innenfor induksjonsviklingen beliggende sone av reaktorrommet.
Den anvendte gass velges slik at den ikke er istand til å opprette en elektrisk ledende forbindelse mellom viklingsvindingene i viklingen 15. Det nevnte trykk opprettholdes ved at en gass, f.eks. luft eller en i det vesentlige inert gass, ledes under trykk gjennom tilførselsrøret 27 til et trykkammer 28 som avtetter induksjonsviklingen 15 mot den omgivende atmosfære.
På fig. 7 er likeledes vist et parti av en reaktorvegg med en f6ring 24, en fyllmasse 26 og en induksjonsvikling 15. Områdene mellom tilstøtende viklingsvindinger er ved hjelp av en tet-ningsanordning 29 av et fortrinnsvis isolerende materiale avtettet mot atmosfæren som omgir reaktoren. I anordningen 29 er det tatt ut en rekke hull 30 gjennom hvilke gass ledes under trykk, som an-tydet ved hjelp av piler, til de på samme nivå som viklingene 15 beliggende partisr av reaktorveggen 24, 26.
På fig. 8 er vist en utførelsesform som i prinsippet over-ensstemmer med utførelsesformen ifølge fig. 7. Et parti av en reaktorvegg som er dannet av en f6ring 24 og fyllmasse 26, er omgitt av en spiralviklet induksjonsvinding 15. Avtetningen mellom tilstøt-ende viklingsvindinger er avstedkommet ved hjelp av en på samme måte spiralviklet slange eller lignende 31 av elastomert materiale. For å oppnå små og dermed mer effektivt tettende anleggsoverflater mellom slangen 31 og viklingen 15 er det på viklingen fastsveiset rør 32 med liten diameter. Slangen 31 tjener samtidig for tilførsel av gass under trykk til veggdelene 24, 26 og er for dette formål dels koblet til en ikke vist trykkmiddelkilde og dels forsynt med gassutløpsåpninger 33 som er rettet mot reaktorveggen.
På fig. 9 er igjen vist et reaktorveggparti som består av en f6ring 24 og fyllmasse 26 og som er omgitt av en induksjonsvikling 16. Hver viklingsvinding har et parallelt trapesformig tverr-snitt og er oventil og nedentil forsynt med utstikkende flenser 34. Mellom nær beliggende flenser 34 for tilgrensende viklingsvindinger er det anordnet tetninger 35 av elastomert materiale som er forsynt med hull 36 for å lede gass under trykk til fyllmassen 26. En rekke langs viklingsvindingenes lengde fordelte hull er anordnet i tetnin-gen 35 mellom på hverandre følgende viklingsvindinger. Gassen ledes til disse hull 36 gjennom fordelingsrør 37 som strekker seg fra et for en rekke fordelingsrør 37 felles tilførselsrør 38.
På fig. 10 er vist hvorledes hver viklingsvinding i viklingen 15 kan være oppbygd av flere, fortrinnsvis i det samme plan, anordnede elementer 39a - d som hvert omslutter en vinkel på under 180°. Kjølevæske og eventuelt også elektrisk strøm ledes gjennom ledningen 40 mellom naboelementer 39a - d, og tetningsanordningen 41 er anordnet mellom tilstøtende ender av elementene 39.
På fig. 11 er vist mer detaljert forbindelsesstedet mellom naboelementer 39a, 39b ifølge fig. 10, hvor elementene har i det vesentlige den på fig. 9 viste utforming. Flensene 34 for det ene element 39a er avsluttet i avstand fra elementet 11, mens det andre element 39b har en flens 43 som skyter ut over elementet. 39a. Avtetningen mellom tilstøtende elementender er gjort ved hjelp av
en mellom flensens 42 innside og elementets 39a utside innklemt pakning 43 som muliggjør en viss bevegelse mellom elementene 39a, 39b i deres lengderetning.
På fig. 12 er vist en induksjonsvikling som er oppbygd av to delviklinger som hver består av tre viklingsvindinger 44 - 46 hhv. 47 - 49. Hver viklingsvinding er anordnet i det samme plan og kan være oppdelt i elementer på den på fig. 10 viste måte. Mellom de tilstøtende ender for hver viklingsvinding og mellom tilstøtende viklingsvindinger er pakninger 50 anordnet. Elektrisk strøm tilføres gjennom ledningene 51 til delviklingene 44 - 46 og 47 - 49. Strømmen fjernes fra disse tilførselsledninger gjennom kontaktelementer 52 - 55, mens strømmen ledes mellom tilstøtende viklingsvindinger i hver delvikling gjennomkontaktelementene 56 - 59. Det fremgår av teg-ningen at delviklingene 44 - 46 og 47 - 49 har forskjellige viklingsretninger og at tilstøtende ender av delviklingene er koblet til i prinsippet det samme punkt i strømtilførselssysternet, hvorved spenningen mellom viklingsvindingene 46 og 47 stadig er null.
Eksempel 1
Et fluidisert skikt med en diameter på 7,0 ra iog en høyde av ca. 5,0 m ble holdt på en temperatur av ca. 1200° C i en reaktor av den på fig. 1 viste type. Ca. 20 000 Nm<3>/h av en svakt reduserende gass ble ved tilnærmet skikttemperatur tilført gjennom reaktorens bunn for fluidisering av skiktmaterialet som besto av kokspartikler med en gjennomsnittlig kornstørrelse på 0,15 mm. Mineralolje med et carboninnhold på ca. 85 vekt%, et hydrogeninnhold på ca.
10 vekt% og et svovelinnhold på ca. 3 vekt% ble sprøytet inn i skiktet i en mengde av ca. 115 tonn pr. 24 h. Koks i en mengde av ca. 40 tonn pr. 24 h og med en svovelinnhold på under 0,1 vekt%
ble fjernet fra skiktets øvre del, og i løpet av den samme tid ble det erholdt ca. 128 Q00 nm gass bestående av gassformige krackingprodukter som inneholdt ca. 25 volum% hydrogen og resten lavere hydrocarboner, og denne gass ble blåst ut av reaktoren sammen med fluidiseringsgassen. En del av denne gass ble delvis forbrent og resirkulert for å danne en svakt reduserende gass som ble anvendt for fluidiseringen. Energi i en mengde av 120 MWh pr. 24 h ble induktivt tilført til skiktet ved en frekvens på 2600 Hz ved hjelp av en induksjonsvikling som omga reaktoren på nivået for det fluidiserte skikt og som hadde en diameter på 7,5 m og en høyde av 4,5 m. Denne energi var tilstrekkelig til å opprettholde skikttemperaturen og for dannelse av petroleumskoksen.
Eksempel 2
Et fluidisert skikt med en diameter på 2,0 m og en høyde på ca. 1,8 m ble holdt på en temperatur av ca. 1100° C i en reaktor av den på fig. 2 viste type. Ca. 4500 Nm^/h av en fra en jernsvamp-ovn erholdt gass som hadde en sammensetning på ca. 40 volum% C02, 10 volum% H2O og resten i det vesentlige H2 og CO, ble ved en temperatur av ca. 900° C tilført gjennom reaktorens bunn for fluidisering av skiktmaterialet som besto av kokspartikler med en gjennomsnittlig kornstørrelse på 0,4 mm. Ca. 190 000 Nm mpr. 24 h av en gass med en sammensetning på 52 volum% H2, 45 volum% CO og resten i det-vesentlige C02 og H20 ble blåst ut av reaktoren. Olje av typen fyringsolje nr. 5 ble sprøytet inn i skiktet i en mengde av 36 tonn pr. 24 h for å erstatte den på grunn av reduksjonen av fluidiseringsgassen forbrukte koks. Energi i en mengde av 137 MWh pr. 24 h ble elektroinduktivt tilført til skiktet ved en frekvens på 36,5 kHz ved hjelp av en induksjonsspole sem omga reaktoren på samme nivå som det fluidiserte skikt og som hadde en diameter på 2,5 m og en høyde på 1,5 m. Denne energi var tilstrekkelig til å opprettholde skikttemperaturen, reduksjonen av fluidiseringsgassen og dannelsen av petroleumskoks fra ovnen.
Eksempel 3
Et fluidisert skikt med en diameter av 7,0 m og en høyde av ca. 5,0 m ble holdt på en temperatur av ca. 1050° C i en reaktor av den på fig. 3 viste type. Ca. 20 000 Nm<3>/h av en inert gass ble ved en temperatur av 900° C tilført gjennom reaktorens bunn for fluidisering av skiktmaterialet som besto av kokspartikler med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 0,15 mm. Jernoxyd inneholdende 65 vekt% Fe og med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse som i det vesentlige overensstemte med koksens gjennomsnitlige partik-kelstørrelse, ble kontinuerlig tilført til den nedre del av skiktet i. en mengde av ca. 150 tonn pr. 24 h sammen med stenkullgrus i en mengde av 35 tonn pr. 24 h og inneholdende ca. 30 vekt% flyktige bestanddeler og 12 vekt% aske. Jernsvamp i en mengde av ca. 100 tonn pr. 24 h og et samlet jerninnhold på 97 vekt% og et carboninnhold på ca. 1 vekt% ble fjernet fra den nedre del av skiktet sammen med agglomerert aske i en mengde av 4 tonn pr. 24 h. 23 000 Nm /h av en gass inneholdende ca. 4 volum% CO ble blåst ut av reaktoren. Energi i en mengde av 110 MWh pr. 24 h ble induktivt tilført til skiktet ved en frekvens på 2600 Hz ved hjelp av en induksjonsspole som omga reaktoren på samme nivå som det fluidiserte skikt og som hadde en diameter av 7,5 m og en høyde av 4,5 m. Denne energi var tilstrekkelig til å opprettholde skikttemperaturen og til å dekke energibehovet for forkoksnings- og reduksjonsreaksjonene. Den til skiktet tilførte mengde stenkullgrus var tilstrekkelig til å erstatte den på grunn av reduksjonen forbrukte koks.
Eksempel 4
Ved en reduksjonsprosess ifølge eksempel 3 ble en reaktor av.;den på fig. 4 viste type anvendt. Den fra skiktet avgående gass ble forbrent i reaktorrommet over skiktet ved tilførsel av luft til gassen. Det elektriske energibehov sank derved til 99 MWh pr. 24 h.
Eksempel 5
Ved en reduksjonsprosess ifølge eksempel 3 ble en reaktor av den på fig. 5 viste type anvendt, og det ble opprettholdt en skikttemperatur på ca. 1400° C. Smeltet råjern i en mengde av 98 tonn pr. 24 h og med et carboninnhold på ca. 2 vekt% ble tappet ut ved bunnen av reaktoren sammen med smeltet slagg i en mengde av ca. 5 tonn pr. 24 h. Den fra skiktet avgående gass ble forbrent som beskrevet i eksempel 4. Det elektriske energibehov var 120 MWh pr. 24 L
Eksempel 6
Ved fremstilling av eten ved kracking av hydrocarbon ble et fluidisert skikt med en diameter av 2,0 m og en høyde av ca.
1,8 m holdt på en temperatur av ca. 1200° C i en reaktor av den på fig. 2 viste type. Ca. 4000 Nm /h hydrocarbon som i det vesentlige besto av ethan, ble ved en temperatur av ca. 900° C tilført gjennom reaktorbunnen for fluidisering av skiktmaterialet som besto av med sølv belagte nikkelkuler med en gjennomsnittlig diameter av Q,10 mm. Ca. 180 000 Nm<3> pr. 24 h av en gass bestående av gassformige krackingprodukter inneholdende ca. 47 volum% ethen og 47 volum% hydrogen ble blåst ut av reaktoren. Energi i en mengde av 110 MWh pr. 24 h ble elektroinduktivt tilført til skiktet ved en frekvens på 5000 Hz ved hjelp av en induksjonsspole som omga reaktoren på samme nivå som det fluidiserte skikt og som hadde en diameter av 2,5 m og en høyde av 1,5 m. Denne energi var tilstrekkelig til å opprettholde skikttemperaturen og til å dekke energibehovet for krackingreaksjonene.

Claims (1)

  1. i 1. Fremgangsmåte ved utførelse av varmekrevende kjemiske og/eller fysikalske prosesser i en reaktor som inneholder et fluidisert skikt, hvor i det minste; en del av den for prosessen nødven-dige energi dannes elektroinduktivt i selve skiktet under utnyttelse av minst én induksjonssløyfe| som er anordnet utenfor reaktorrommet og som tilføres vekselstrøm, karakterisert ved at det anvendes et fluidisert skikt inneholdende materiale som gir selve skiktet en elektrisk motstand på 10 1 - 10 ohm m, idet veksel-strømmens frekvens velges slik 'i avhengighet av den valgte minste tverrdimensjon (d) for skiktarealet og av skiktets elektriske motstand (p) at det mellom den minste tverrdimensjon (d) og den av frekvens og. elektrisk motstand bestemte inntrengingsdybde (5) for det elektromagnetiske felt opprettholdes et forhold på mellom 0,2 og 1,5, hvilket forhold bestemmes av relasjonen
    j = k (0,54 - 0,35* <10>logp), hvor k er et tall mellom 1,1 og 1,5, fortrinnsvis ca. 1,2.
    Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et skikt a^ koksmateriale som samtidig danner reduksjonsmiddel og gradvis forbrukes under reduksjon og/eller oppkulling-. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det i skiktet opprettholdes i det minste en slik temperatur at den ved det gradvise forbruk av koksskikt dannede aske bringes til å agglomereres til et forholdsvis grovkornig gods som på grunn av sin i forhold til koksen større tyngde ansamles på bunnen av reaktoren hvorfra det periodevis eller kontinuerlig tappes ut. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et skikt a'v i det vesentlige metallisk materiale. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 4, karakterisert ved at det anvendes et skikt som i det vesentlige består av med carbon overtrukne partikler, idet carbDnbelegget danner reduksjonsmidlet og gradvis forbrukes under reduksjonen og/eller oppkulling og fornyes ved hjelp av en fortrinnsvis hovedsakelig kontinuerlig tilførsel av flytende eller gassformig hydrocarbon og opprettholdelse av en slik skikttemperatur at carbon dannes ved pyrolyse av hydrocarbonen og kracking av pyrolysegassen under
    carbonutfellingen. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et skikt av metallpulver eller -granulater med katalyserende virkning på syntesereaksjoner. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert ved at den for fluidisering nødvendige gass helt eller delvis utgjøres av de tilførte reaktanter. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7, karakterisert ved at forbrenning av brennbare materialer utføres i reaktorrommet over det fluidiserte skikt, idet en del av den for prosessen nødvendige varme tilføres til skiktet hovedsakelig ved stråling fra forbrenningsgassene. 9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 - 8 , hvor en reaktor med vegganordninger som skiller induksjonsviklingen fra reaktorrommet og som har en viss gassgjennomtrengbarhet, anvendes, karakterisert ved at det til vegganordningene ledes en gass med et trykk som er høyere enn det høyeste trykk som forekommer i den midt overfor induksjonsviklingen beliggende sone av reaktorrommet, idet den innledende gass ikke er istand til å opprettholde elektrisk ledende forbindelse mellom viklingsvindingene. 10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den til vegganordningene ledede, under trykk stående gass hindres fra å strømme ut gjennom vegganordningene i retning fra reaktorrommet. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 10 , karakterisert ved at i det minste det av induksjonsviklingen dekkede parti av reaktoren holdes innelukket i et trykkammer. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at gassen ledes til vegganordningene via trykkammeret. 13. Fremgangsmåte ifølge krav 10.., karakterisert ved at områdene mellom tilgrensende viklingsvindinger avtettes mot atmosfæren som omgir reaktoren, og at gassen tilføres innenfor disse avtettede områder. 14. Fremgangsmåte ifølge krav 9-13-, karakterisert ved at det anvendes en av flere, høyst 180° omsluttende elementer oppbygd induksjonsvikling. 15. Fremgangsmåte ifølge krav 9-14, karakterisert ved at det anvendes en av flere delviklinger oppbygd induksjonsvikling. 16. Fremgangsmåte ifølge krav 9-15, karakterisert ved at hver viklingsvinding legges i ett plan. 17. Fremgangsmåte ifølge krav 15 eller 16,karakte risert ved at tilgrensende delviklinger gis ulike viklingsretninger og at nærbeliggende ender av tilgrensende i
    delviklinger kobles til samme;punkt i strømtilførselssystemet. I 18. Fremgangsmåte ifølge krav 9-17, karakterisert ved at det anvendes en i det vesentlige inert gass som har et slikt oxygen- eller hydrogénpotensial at carbonutfelling hindres i det minste i de inntil induksjonsviklingen beliggende partier av vegganordningene.
NO741533A 1973-04-30 1974-04-29 Fremgangsmaate ved utfoerelse av varmekrevende kjemiske eller fysikalske prosesser i et sveveskikt NO140168C (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7306065A SE372178B (no) 1973-04-30 1973-04-30
SE7314373A SE396090B (sv) 1973-10-23 1973-10-23 Reduktionsforfarande
SE7402747A SE380735B (sv) 1974-03-01 1974-03-01 Forfarande vid induktiv vermning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO741533L NO741533L (no) 1974-10-31
NO140168B true NO140168B (no) 1979-04-09
NO140168C NO140168C (no) 1979-07-18

Family

ID=27355020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO741533A NO140168C (no) 1973-04-30 1974-04-29 Fremgangsmaate ved utfoerelse av varmekrevende kjemiske eller fysikalske prosesser i et sveveskikt

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JPS5026763A (no)
CA (1) CA1025392A (no)
DD (1) DD111399A5 (no)
ES (1) ES425778A1 (no)
FI (1) FI62233C (no)
IT (1) IT1010292B (no)
NO (1) NO140168C (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3121527A1 (de) * 1981-05-29 1982-12-23 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt Radialkolbenmaschine, insbesondere radialkolbenpumpe
US4906441A (en) * 1987-11-25 1990-03-06 Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. Fluidized bed with heated liners and a method for its use
JP6065712B2 (ja) * 2013-03-28 2017-01-25 新日鐵住金株式会社 還元鉄の誘導加熱方法及び還元鉄の誘導加熱装置
EP3708684B1 (de) 2019-03-15 2022-03-02 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zur direktreduktion in einem fliessbett

Also Published As

Publication number Publication date
IT1010292B (it) 1977-01-10
NO741533L (no) 1974-10-31
JPS5026763A (no) 1975-03-19
DD111399A5 (no) 1975-02-12
NO140168C (no) 1979-07-18
FI62233C (fi) 1982-12-10
CA1025392A (en) 1978-01-31
ES425778A1 (es) 1976-06-16
FI62233B (fi) 1982-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3948645A (en) Method of carrying out heat-requiring chemical and/or physical processes in a fluidized bed
US4874427A (en) Methods for melting and refining a powdery ore containing metal oxides
CA1232229A (en) Method, and an arrangement, for producing synthetic gases
US20090077889A1 (en) Gasifier
SU1118292A3 (ru) Способ получени жидкого чугуна или стального полупродукта из железосодержащего материала и установка дл его реализаций
EP0655084B1 (en) Improved molten metal decomposition apparatus and process
US20090077891A1 (en) Method for producing fuel gas
KR930009971B1 (ko) 용융선철 또는 강 예비 생산물의 생산방법 및 장치
US20230159326A1 (en) Hydrogen Production and Carbon Sequestration via High Temperature Cracking of Natural Gas In An Inductively Heated Fluidized Carbon Particle Bed
US4890821A (en) Metallurgical processes
US5984985A (en) Multiple vessel molten metal gasifier
CN102459654A (zh) 生产铁、半钢和还原气体的装置及方法
KR20140108309A (ko) 코크스로 가스를 이용하여 직접환원철(dri)을 생성하기 위한 방법 및 장치
US2220849A (en) Method for forming synthesis gas
CN102187001A (zh) 对固体或熔化流动物料进行再处理的方法
US3748120A (en) Method of and apparatus for reducing iron oxide to metallic iron
JPS638161B2 (no)
EP0196359B1 (en) Method and apparatus for fluidized bed reduction of iron ore
NO140168B (no) Fremgangsmaate ved utfoerelse av varmekrevende kjemiske eller fysikalske prosesser i et sveveskikt
Squires et al. The H-iron process
EP2197986A1 (en) Gasifier
HU176773B (en) Process and equipment for the continuous gasification of solid and/or liquid media containing coal and/or hydrocarbons in reactors with iron baths
RU2403289C2 (ru) Способ отделения металлического железа от оксида
US4897113A (en) Direct reduction process in reactor with hot discharge
US20220074006A1 (en) Process and apparatus for direct reduction with electrically heated-up reduction gas