PL100278B1 - Urzadzenie i sposob oddzielania czasteczek stalych ze strumienia gazu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie i spo¬ sób oddzielania czasteczek stalych z gazów, zwlasz¬ cza czasteczek zawieszonych lub porywanych przez strumien gazu przeplywajacy przez rure.

Wynalazek ma zastosowanie w polaczeniu z od¬ dzielaniem drobnych czasteczek stalych katalizato¬ ra z gazu wytworzonego w procesach przemiany weglowodorów, takich jak krakowanie katalityczne w zlozu fluidalnym i dlatego bedzie opisany w odniesieniu do tego zakresu zastosowania. W pro¬ cesie krakowania katalitycznego oleju w zlozu flu¬ idalnym, przemiana ciezkich lub resztkowych ole¬ jów na lekkie frakcje weglowodorowe, uzyskiwa¬ na jest przez kontaktowanie oleju z okreslonym goracym katalizatorem, jak zloze fluidalne lub plyn¬ na zawiesina.

W praktyce procesy krakowania znane sa jako „krakowanie wznoszace".

Procesy kontaktowe przebiegaja w reaktorze ma¬ jacym postac wydluzonej do góry rury, która zna¬ na jest w przemysle jako „rura pionowa".

W tego typu procesach, olej w temperaturze oko¬ lo 900—1440°C mieszaniny jest w dolnej czesci ru- Ty pionowej z goracym katalizatorem w tempera¬ turze okolo 2070—2930°C.

Kontakt goracego katalizatora z olejem powoduje w rezultacie bardzo szybkie wytwarzanie duzych objetosci gazu i przenoszenie jego w rurze pionowej z przyblizona predkoscia okolo 10,7—15,2 m/sek.

Reakcja krakowania jest kontynuowana w miare, jak mieszanina gazu z czasteczkami katalizatora przemieszcza sie do góry, w rurze pionowej, do czasu az gazy i czasteczki zostana wydalone.

Dla zatrzymania reakcji krakowania w pozada¬ nym stadium i niedopuszczenia do rozpadu pozada¬ nych produktów, konieczne jest bardzo szybkie od¬ dzielenie katalizatora od produktów reakcji, po od¬ powiednim pozadanym okresie trwania kontaktu.

Dla uzyskania tego oddzielenia, w konwencjonalnej praktyce, stosowane sa jeden lub wiecej odpyla- czy cyklonowych.

Oddzielony gaz wydalany jest przez otwór wy¬ lotowy cyklonu, a oddzielone czasteczki stale wy¬ dalane sa przez odnoge cyklonu do dolnej czesci komory rozdzielania.

Jezeli stopien rozdzielania osiagniety w odpy- laczu cyklonowym jednostpniowym jest nie odpo¬ wiedni i w strumieniu gazu znajduje sie mala ilosc czasteczek stalych, wtedy strumien podlega dal¬ szemu procesowi rozdzielania W cyklonie drugiego stopnia.

Przy procesach przemiany weglowodorów, szcze¬ gólnie przy oddzielaniu katalizatora z mieszaniny gazowo-katalizatorowej, w momencie gdy miesza¬ nina ta opuszcza rure pionowa przechodzac do ko¬ mory rozdzielania, sprawnosc oddzielania kataliza¬ tora pociaga za soba powazne skutki.

Czasteczki stale katalizatora, które nie zostaly oddzielone i które pozostaja w czynniku gazowym odpylacza cyklonowego sa stracone dla procesu 100 278100 278 3 4 krakowania i musza byc zastapione lub odzyskane i napowrót wprowadzone do procesu dla utrzyma¬ nia danego stosunku katalizatora i zmniejszenia do minimum kosztów.

Ponadto, czasteczki katalizatora, które przemiesz¬ czaja sie w dól wraz z czynnikiem gazowym, po¬ woduja erozje urzadzen, w których odbywa sie ten proces.

Potrzeba ograniczenia strat katalizatora powoduje robocze ograniczenie wielkosci ladunku oleju, a tym samym i wydajnosci. Ponadto, przy wysokich wydajnosciach, temperatura w komorze rozdziela¬ nia staje sie tak wysoka, ze granice robocza stano¬ wia graniczne naprezenia metalu.

Aczkolwiek odpylacze odsrodkowe uzywane do oddzielania katalizatora sa juz urzadzeniami spraw¬ nymi, zdolnymi do oddzielania do 99,995% czaste¬ czek stalych katalizatora, to jednak pracuja przy duzych obciazeniach, np. w operacjach rafinacyj- nych ilosc katalizatora podawanego do pionowej rury przewyzsza 807200 kg/h. Jest oczywistym, ze niesprawnosc oddzielania wynoszaca tylko 0,005°/o moze jeszcze oznaczac istotne straty konkretnych kilogramów katalizatora.

Problemy zwiazane z oddzielaniem czasteczek stalych z gazu w procesach krakowania wznosza¬ cego sa znane i przedstawione w opisie patento¬ wym USA nr 2 994 659, w którym rura posiada pewna ilosc szczelin wydalajacych, umieszczonych w bocznej scianie rury, ponizej jej zamknietego konca.

Caly czynnik wyplywajacy z rury dostaje sie do komory rozdzielania, W której nastepuje zmniej¬ szenie predkosci przeplywu gazu, umozliwiajacego osadzenie sie pewnej czesci katalizatora w komorze.

Komora rozdzielania polaczona jest z dwustopnio¬ wym ukladem odpylaczy cyklonowych.

Doswiadczenie pokazuje, ze taki uklad jest nie¬ sprawny i ze stopien oddzielania odbywajacy sie w komorze szybko obniza sie wraz ze wzrostem predkosci powierzchniowej przeplywu gazu w ko¬ morze. Powyzej pewnej okreslonej granicy (zwykle wynoszacej od 1,07 do 1,52 m/sek w zaleznosci od masy wlasciwej czasteczek katalizatora, wymiarów czasteczek, ich geometrii, masy wlasciwej gazu i innych czynników) gaz plynacy z duza predkoscia z otworu wylotowego rury pionowej, przez komore rozdzielania do otworu wlotowego odpylacza cyklo¬ nowego, zawiera zwykle duza ilosc czasteczek sta¬ lych zawieszonych w gazie, przenoszac ten ladunek do odpylacza cyklonowego.

Przy malych wielkosciach uklad jest efektywny, natomiast przy duzych wielkosciach, podyktowa¬ nych wzgledami ekonomicznymi, okazuje sie wysoce niesprawny.

Kolejny znany uklad przedstawiony jest w opi¬ sie patentowym USA nr 3 152 066, w którym pio¬ nowa rura posiada pojedynczy otwór wylotowy, umieszczony w bocznej scianie, naprzeciw otworu wlotowego odpylacza cyklonowego. Miedzy otworem wylotowym rury pionowej i otworem wlotowym odpylacza cyklonowego znajduje sie mala pozioma szczelina, sluzaca do wydalania z komory rozdzie¬ lania, przez odpylacz cyklonowy, przemywajacej pa¬ ry wodnej.

Caly czynnik gazowy z rury pionowej dostaje sie bezposrednio do odpylacza cyklonowego. Czyn¬ nik gazowy z odpylacza pierwszego stopnia prze¬ chodzi bezposrednio do odpylacza drugiego stopnia.

W praktyce system ten, jesli chodzi o wyniki od¬ dzielania, okazal sie niedostateczny. System odpy¬ laczy cyklonowych okazal sie bardzo wrazliwy na wahania cisnien w rurze pionowej i wahania te powodowaly zaklócenia w dzialaniu odpylaczy cy¬ klonowych. W wyniku tego nastepowaly, przynaj¬ mniej czesciowo, gwaltowne ruchy katalizatora w rurze pionowej i tym samym w odpvlaczu cyklo- nowym.

Urzadzenie przedstawione w wymienionym opi¬ sie patentowym okazalo sie nieprzydatne w prak¬ tyce przemyslowej i zostalo zmodyfikowane w ten sposób, ze czynnik gazowy z odpylacza cyklonowego pierwszego stopnia dostawal sie do komory rozdzie¬ lania, a odpylacz cyklonowy drugiego stopnia za¬ silany byl z komory rozdzielania, a nie z odpylacza pierwszego stopnia.

Zmiany te nie wprowadzily jednak istotnych ulepszen.

W rozwiazaniu tego ukladu rozdzielajacego, ostat¬ nio jest tendencja do stosowania glowicy w ksztal¬ cie litery „T", umieszczonej na otwartym koncu rury pionowej. Glowica ta posiada ramiona umiesz¬ czone w plaszczyznie poziomej, z otworami wylo¬ towymi odsunietymi od otworu wlotowego odpy¬ lacza cyklonowego i skierowanymi do dolu w kie¬ runku komory rozdzielania.

Stopien oddzielania dokonywanego w komorze, ponizej odpylacza cyklonowego, ulegl poprawie w porównaniu z opisem patentowym nr 2 994 659, jak równiez zostala zwiekszona granica predkosci po¬ wierzchniowej przeplywu gazu, jednak granica ta pozostaje wyraznie zaznaczajaca sie granica, z chwila jej osiagniecia. Takze stopien rozdzielania jest zmienny i wyraznie uzalezniony od wysokosci umieszczenia otworu wylotowego glowicy „T" nad zlozem katalizatora.

Zakrycie otworu wylotowego glowicy przez zlo¬ ze, powoduje pogorszenie rozdzielania i zwiekszone obciazenie odpylacza cyklonowego.

Ponadto wdmuchiwanie katalizatora w kierunku dolnym z wieksza predkoscia powoduje znaczne zu¬ zycie rury pionowej, odnogi odpylacza i zaworu klapowego zainstalowanego na koncu odnogi. W opisie patentowym USA nr 2 648 398 przedstawio- njr jest filtr powietrza posiadajacy wydluzona ko¬ more, majaca otwór wlotowy umieszczony na jed¬ nej scianie bocznej, otwarty do atmosfery i otwór wylotowy pylu, mniejszy od otworu wlotowego, u- mieszczony przeciwnie w jednej linii z otworem wlotowym, w przeciwnej bocznej scianie komory.

Otwór wylotowy jest równiez otwarty do atmo¬ sfery. W otworze wylotowym komory umieszczony jest uklad ssacy sluzacy do poprzecznego wyciaga¬ nia powietrza z przestrzeni miedzy otworem wlo¬ towym i wylotowym.

Czasteczki pylu przemieszczaja sie poprzecznie do wzdluznej osi komory, poprzez komore od otwo¬ ru wlotowego przez otwór wylotowy na zewnatrz jego, natomiast czyste powietrze jest wyciagane wzdluznie. 40 45 50 55 605 100 278 6 W opisie patentowym USA nr. 2 540 695 przed¬ stawiony jest podgrzewacz paliwa i filtr powietrza dla pojazdów samochodowych, w których za na¬ grzewnica pojazdu zainstalowany jest czlon z ot¬ worem lejkowym, skierowanym do wewnatrz ru¬ rowej przegrody oslonietej przez filtr wspólsrod- kowy.

Filtr posiada dyszowy otwór wylotowy umiesz¬ czony przeciwnie do lejkowatego ksztaltu otworu wlotowego. Przez dyszowy otwór wylotowy wyda¬ lane sa do atmosfery zanieczyszczenia. Otwór wlo¬ towy gaznika wyprowadzony jest promieniowo z pierscieniowej komory otaczajacej filtr.

Opis patentowy USA nr 3 597 903 przedstawia odpylacz prózniowy w którym rozgaleziony prze¬ wód posiada otwór usytuowany wzdluznie i po¬ laczony z torba filtrowa i takze ponizej tego ot¬ woru boczny otwór polaczony z druga torba filt¬ rowa.

Przestrzen otaczajaca obie torby filtrowe utrzy¬ mywana jest w podcisnieniu. Zanieczyszczenia sa wpedzane najpierw w jednej linii z torba filtrowa, nastepnie kiedy jest ona pelna, do drugiej bocznej terby.

Celem wynalazku jest konstrukcja urzadzenia do skutecznego, podyktowanego wymaganiami, oddzie¬ lania czasteczek Stalych z gazu majacego wyzsze mozliwosci robocze, przy jednoczesnym obnizeniu strat czasteczek stalych.

Zgodnie z wynalazkiem stosowanym do przepro¬ wadzania procesów krakowania wznoszacego we¬ glowodorów, rura pionowa prowadzi do komory rozdzielania i jest do tej komory bezposrednio ot¬ warta przez otwór wylotowy.

Najkorzystniej gdy otwór wylotowy jest usytuo¬ wany w plaszczyznie prostopadlej do wzdluznej osi rury pionowej.

Pionowa rura ma drugi otwór wylotowy lub prze¬ lotowy, usytuowany ponizej otworu wylotowego w bocznej scianie rury, w plaszczyznie zasadniczo równoleglej do osi rury. Otwór ten ma bezposred¬ nie polaczenie z otworem wlotowym cyklonu. Gaz wydalany z cyklonu pierwszego stopnia moze byc podawany do ctworu Wlotowego cyklonu drugiego stopnia.

Cisnienie panujace w komorze rozdzielania jest wyzsze niz w cyklonie i w komorze tej zwykle nie ma przeplywu gazu.

W ukladzie wedlug wynalazku, predkosc prze¬ plywajacego przez rure pionowa gazu i czasteczek katalizatora jest wysoka, Gaz majacy mniejszy ciezar wlasciwy w porównaniu z katalizatorem ma mozliwosc kierowania sie pod katem przez boczny podpradowy otwór przelotowy do cyklonu podczas, gdy zwarty katalizator przenoszony jest jego bez¬ wladnoscia do komory rozdzielania. W ten sposób gaz jest kierowany do cyklonu, a duza ilosc cza¬ steczek dostaje sie do komory rozdzielania poza odchylona struga gazu, co moze byc porównane z omówionym wczesniej ukladem, w którym caly strumien gazowo-czasteczkowy jest kierowany do cyklonu, a takze z innym ukladem, w którym ca¬ ly strumien jest kierowany do komory rozdzie¬ lania.

Komora rozdzielania jest zasadniczo zamknieta dla przeplywu przez nia tak duzej objetosci gazu i w istocie nie.ma przez nia przeplywu gazu z rury pionowej.

W komorze rozdzielania utrzymuje sie przeciw- cisnienie statyczne, które odchyla gaz katowo od rury pionowej, tak ze g'az ten nie przeplywa przez komore rozdzielania, natomiast przeplywa do otwo¬ ru wlotowego cyklonu.

Czasteczki stale majace wieksza bezwladnosc w wyniku ich wiekszej masy wlasciwej, kontynuuja ruch w kierunku do góry, w który to ruch zostaly wprowadzone w rurze pionowej i nie sa odchylane przez przeciwcisnienie. W ten sposób czasteczki te wylatuja przez otwór wylotowy w rurze pionowej do komory rozdzielania i gromadzone sa jako zlo¬ ze na dnie komory rozdzielania, skad sa wybie¬ rane, przemywane i wprowadzane z powrotem do obiegu. .

W wyniku tego wieksza czesc czasteczek stalych omija cyklon i nie dostaje sie do niego w ogóle.

Mala czesc czasteczek katalizatora, rzedu 10—2(^/0, dostaje sie do cyklonu i jest w nim oddzielana. W praktycznym zastosowaniu wynalazku uzyskano szereg korzystnych wyników.

Szczególne, jedyne w swoim rodzaju i korzystne jest to, ze temperatura krakowania moze byc znacz¬ nie wyzsza.

Ponadto predkosc powierzchniowa gazów w ko¬ morze rozdzielania, jako granica robocza, jest wy¬ eliminowana i po trzecie znacznie poprawiony jest wspólczynnik sprawnosci rozdzielania i statecznosc w szerokim zakresie warunków roboczych.

Poniewaz wyplywajacy z rury. pionowej gaz nie przeplywa przez komore rozdzielania, przeto zasada niczo nie ma w niej przeplywu gazu i dlatego po¬ wierzchniowa lub przestrzenna predkosc w komo¬ rze (okreslona przeplywem gazu podzielonym przez przekrój poprzeczny obszaru przeplywu) zasadni¬ czo wynosi zero. Wspólczynnik ten, który stanowi! górna granice w dotychczasowych systemach nie stanowi juz tej granicy.

W warunkach, gdy nie ma predkosci powierzch¬ niowej w komorze rozdzielania, zasadniczo nie ma ponownego ladowania czasteczek wydalonych z pio¬ nowej rury bez wzgledu na zakres roboczy. Po¬ nadto, poniewaz cisnienie w komorze rozdzielania jest wieksze od cisnienia w cyklonie, przeto nie ma w cyklonie tendencji do wydalania gazu w dól przez jego odnoge, co mogloby automatycznie zmierzac do powodowania ponownego ladowania.

Przez zastosowanie wynalazku temperatura w której przebiega rozdzielanie moze byc znacznie podwyzszona.

Wiele komór rozdzielania wykonano dotychczas z metali, które wytrzymuja wewnetrzna tempera¬ ture wynoszaca do okolo 510°C, w przypadku wprowadzenia ulepszenia i polegajacego na wpro¬ wadzeniu Ukladu wedlug wynalazku, ta sama" po¬ wloka naczynia do rozdzielania moze byc wykorzy¬ stana do przeprowadzania procesów w temperatu¬ rze okolo 565°C, tj; okolo 38°C wiecej, bez prze¬ kraczania granicznych naprezen metalu. Jest to bardzo wazna korzysc, poniewaz stwierdzono w ostatnich latach, ze te wyzsze, temperatury sa .pozar 40 45 50 55 607 100 278 8 dane w warunkach ich oddzialywania na reakcje krakowania.

W ten sposób ulepszenie ukladu rura pionowa¬ nyklon, w istniejacych ukladach powlok naczyn rozdzielajacych, umozliwia przebieg procesu w opty¬ malnych, ale wyzszych niz pierwotnie projekto¬ wano temperaturach gazu.

Uzasadnieniem tego stwierdzenia jest to, ze gaz statyczny powleka warstwa graniczna sciane naczynia i dostatecznie redukuje przenoszenie ciepla z gazu do powloki naczynia.

W ten sposób odczuwalna temperatura powloki w tej samej rurze pionowej wydalajacej tempe¬ rature gazu jest^faktycznie mniejsza.

Urzadzenie wedlug wynalazku jest przedstawione w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie jeden z ogólnych rodzajów rury pionowej do krakowania, w widoku pionowym, fig. 2 — fragment odcinka pionowego komory rozdzielania rury do krakowania, majacej uklad rozdzielania wedlug zaleconej wersji wyna¬ lazku, fig. 3 — poziomy przekrój poprzeczny wzdluz linii 3—3 z fig. 2, fig. 4 — fragment odcinka pio¬ nowego zmodyfikowanej postaci wedlug wyna¬ lazku.

Jak juz przedstawiono, wynalazek ma najbardziej bezposrednie zastosowanie w oddzielaniu czaste¬ czek katalizatora z gazów, w polaczeniu z krako¬ waniem wznoszacym w procesach przemiany we¬ glowodorów.

Dla tych powodów wynalazek przedstawiony jest na rysunku z wyraznym odwolaniem sie do tego zakresu jego zastosowania, aczkolwiek nie jest to zakres wylaczny.

W rurze pionowej do krakowania, pokazanej w ogólnej postaci na fig. 1, dawka oleju doprowa¬ dzana jest pompa do dolnej czesci rury pionowej, gdzie olej jest mieszany z goracym katalizatorem pochodzacym z regeneratora. Zetkniecie sie gora¬ cego katalizatora z olejem powoduje szybkie wy¬ twarzanie sie duzej objetosci gazu i nastepuje kra¬ kowanie w czasie przemieszczania sie mieszaniny do góry w pionowej rurze.

Pionowa rura skierowana jest pionowo lub pod katem do góay prowadzac do zbiornika wiezowego oddzielajacego, w którym nastepuje oddzielanie ka¬ talizatora od gazów. Oddzielone produkty gazowe sa nastepnie przekazywane do frakcjonowania dla oddzielenia gazur benzyny, oleju lekkiego, oleju ga¬ zowego i innych produktów. Katalizator gromadzo¬ ny jest w dolnej lub odpedowej czesci zbiornika w oddzielonej warstwie, co pokazane jest linia przerywana.

Do zbiornika podawana jest dodatkowo para wodna, dla usuwania nie wykrakowanego oleju z czasteczek katalizatora.

Oczyszczony, ale zawierajacy koks katalizator wraca z powrotem do odpadowej czesci do regenera¬ tora, w którym koks jest wypalany przez dopro¬ wadzenie goracego powietrza powodujacego palenie sie gazu plomieniem o wysokiej temperaturze.

Goracy katalizator jest nastepnie zawracany do obiegu. Do gromadzenia katalizatora przewidziany jest zbiornik zsypowy. Dla dalszego opisu krako¬ wania wzniosowego konieczne jest odwolanie sie do pracy pt. „Procesy weglowodorowe" tom 51 nr 5 z maja 1975 r. strona 89—92 i w tej samej pracy tom 53 nr 9 z wrzesnia 1974 r. strona 118—121 lub do pracy pt. „Fluidyzacja i system plynnocza- steczkowy" Zons i Othmer, Reinholt Publishing Corp. 1960, strona 7—15.

W strukturze rozdzielania wedlug wynalazku po¬ kazanym na fig. 2 rura pionowa 10 wchodzi do zbior¬ nika rozdzielania 11 w jego dolnej czesci i w po¬ lo staci pokazanej na fig. 2 rozciaga sie ogólnie do góry, wzdluz pionowej osi zbiornika-rozdzielania 11.

Przestrzen 12 znaidujaca sie wewnatrz zbiorni¬ ka rozdzielania 11, wokól i nad pionowa rura 10 okreslana jest, jako komora rozdzielania. Piono- wa rura 10 w jej górnej czesci jest polaczona wen¬ tylacyjnie, bezposrednio z komora 12 przez otwór wylotowy lub przelotowy 13, który najlepiej sta¬ nowi wzdluzny otwór wylotowy pionowej rury 10 i usytuowany jest w plaszczyznie prostopadlej do osi tej rury i osi komory 12.

Nad górnym koncem otworu 13 rury pionowej 10 znajduje sie zamocowany u szczytu zbiornika roz¬ dzielania 11, stozkowy deflektor 14 skierowany wierzcholkiem do dolu.

Zadaniem deflektora stozkowego 14 jest odchyla¬ nie czasteczek katalizatora wydalanych przez otwór 13, tym samym zapobieganie zuzywania sie górnego konca zbiornika rozdzielania 11, a takze zminima¬ lizowanie ilosci czasteczek, które moga spadac z po- wrotem do pionowej rury 10 przez otwór 13 i moga byc na powrót porywane do obiegu.

W sasiedztwie Otworu 13 i nieco ponizej niego, znajduje sie co najmniej jeden otwór 17, umieszczo¬ ny w bocznej scianie pionowej rury 10.

W korzystnym wykonaniu, pokazany jest rów¬ nowazny lub symetryczny uklad, w którym rura pionowa 10 jest wyposazona w dwa boczne otwory 17, usytuowane diametralnie przeciwnie do siebie.

Kazdy z nich zasila oddzielny dwustopniowy uklad 40 cyklonowy, co najwyrazniej pokazuje fig. 3.

Kazdy z bocznych otworów 17 jest polaczony przez boczny lub poprzeczny przewód 18 z otworem wlotowym cyklonu pierwszego stopnia 19.

Cyklony maja znane uksztaltowanie i dlatego 45 nie sa objete wynalazkiem.

Bardzo wazne jest to, ze te cyklony pierwszego stopnia sa zasilane jedynie przez boczne otwory 17, a nie przez komore 12.

Przez przewody 18 czasteczki podawane sa stycz- 50 nie do odpowiednich cyklonów, w których nastepu¬ je rozdzielanie gazu i czasteczek. Czasteczki od¬ dzielane w cyklonach pierwszego stopnia 19 sa wy¬ dalane przez rozciagajace sie w dól odnogi, jedna z nich oznaczona jest cyfra 20 na fig. 2. 55 Natomiast gazowe pozostalosci odprowadzane sa przez otwory wylotowe 21, umieszczone w górze i polaczone z odpowiednimi cyklonami przez zla¬ cza kompensacyjne 22.

Górna czesc rury pionowej 10, jesli potrzeba, wy- 60 posazona jest w konstrukcje wzmacniajaca 25 usz¬ tywniajaca rure 10 od zewnatrz. Konstrukcja slu¬ zy do wspornikowego podpierania zwisajacych cy¬ klonów.

Stosowane tez sa klocki wzmacniajace 26, umiesz- 65 czone po bokach rury pionowej 10, zapobiegajace9 100 278 przed opieraniem sie cyklonów o rure 10. Otwory , wylotowe gazu 21 cyklonów pierwszego stopnia 19 sa odpowiednio polaczone przewodami 27 z otwora¬ mi wlotowymi cyklonów drugiego stopnia 28.

W przypadku stosowania cyklonów drugiego sto¬ pnia, kazdy cyklon drugiego stopnia jest polaczony bezposrednio z otworem wylotowym gazu 21 cyklonu pierwszego stopnia 19. Przewody 27 stanowia je¬ dyne otwory wlotowe do cyklonów drugiego sto¬ pnia, co oznacza ze cyklony te nie sa zasilane z komory 12. Polaczenia kompensacyjne 22 sluza do wyrównywania róznych ruchów miedzy cyklonami.

Oddzielone czasteczki w cyklonie drugiego stop¬ nia sa wydalane do komory oddzielania 12 przez od¬ nogi cyklonowe.

Jedna z takich odnóg oznaczona jest liczba 29 na fig. 2. Korzystniej jest, gdy odnoga umieszczona jest nad warstwa, tak by nie byla przykrywana przez warstwe.

Otwory wylotowe 30 gazu cyklonu drugiego sto¬ pnia przechodza przez zbiornik rozdzielania 11 i sa polaczone z przewodem rozgalezionym, prowadza¬ cym do frakcjonatora, co nie jest pokazane na iig. 2. Komora rozdzielania 12 utrzymywana jest pod cisnieniem i jest bezposrednio polaczona z ru¬ ra pionowa 10, ale otwór 13 przez który wydala¬ ny jest katalizator jest zakryty przez warstwe ka¬ talizatora, która w ten sposób uniemozliwia uciecz¬ ke gazu z komory rozdzielania 12.

Do czynnosci przemywania podawana jest para wodna, co pokazuje fig. 1. Doplyw pary wodnej jest bardzo umiarkowany i przykladowo wynosi Tzedu 680,4 kg/h, przy cisnieniu 10,5 kg/cm2.

Z wyjatkiem niewielkiego przeplywu pary oczy¬ szczajacej przedostajacej sie do góry przez czesc odpedowa, w komorze rozdzielania 12 nie ma za¬ sadniczo przeplywu gazów.

W czasie pracy cisnienie panujace w komorze 12 w stopniu dostatecznym uniemozliwia doplyw ga¬ zu do tej komory, przez otwór wzdluzny 13 rury pionowej 10.

Czasteczki katalizatora majace odpowiednia wy¬ soka mase wlasciwa i mala objetosc sa przenoszono przez ich ped do komory 12, natomiast gazy zmie¬ niaja kierunek katowo do cyklonów przez otwo¬ ry 17.

W znacznym stopniu wieksza czesc czasteczek katalizatora oddzielona jest w miejscu, w którym gazy sa kierowane pod katem na boki, a czastecz¬ ki katalizatora sa wyrzucane na zewnatrz rury pionowej 10 i w wiekszosci omijaja uklad cyklo¬ nowy. Pewna nieznaczna ilosc czasteczek kataliza¬ tora nie jest oddzielana lub dostaje sie ponownie do gazu i wchodzi do ukladu cyklonowego, gdzie jest oddzielana w cyklonach pierwszego lub drugie¬ go stopnia i dlatego cyklony sa mniej obciazone w stosunku do cyklonów w znanych systemach od¬ dzielania.

Spadek cisnienia w cyklonach na drodze prze¬ chodzenia czasteczek wynosi okolo 0,16 kg/cm2.

Szybkosc zmian kierunku przeplywu gazu jest bardzo wazna dla osiagniecia rozdzielania, ponie¬ waz czasteczki katalizatora nie zmieniaja kierunku tak szybko jak gaz.

Dlatego jest pozadane zwiekszenie predkosci stru¬ mienia gazowo-czasteczkowego, tuz ponizej bocz¬ nych otworów 17, W ..tym celu wynalazek zaleca stosowanie ukladu dyszowego1 w postaci stozkowej szyjki lub ogranicznika w rurze pionowej 10, po- kazanego na fig. 2, jako zmniejszany stopniowo odcinek 32. Na odcinku tym przekrój poprzeczny rury 10 jest zmniejszony, co powoduje przyspie¬ szenie przeplywu strugi przeplywajacej przez ten odcinek 32. io W przypadku zastosowania cyklonów o konstruk¬ cji niewyrównowazonej lub asymetrycznej, korzy¬ stniejsze jest zastosowanie przegrody lub ukladu odchylajacego, najkorzystniej w postaci plyty prze¬ grodowej 33, pokazanej na fig. 4, która odchylona jest katowo do wewnatrz do scianki bocznej rury, tuz ponizej bocznego otworu wylotowego i w jed¬ nej linii i nim tak, ze czasteczki odchylane sa od bocznego otworu 17. Najkorzystniej, gdy plytka przegrodowa odchylona jest od bocznej scianki rury 10 pod katem A, wynoszacym okolo 30° i wysunieta jest w poprzek na odleglosc okolo 15% srednicy rury 10, co dodatkowo poprawia osiagi robocze i co dalej bedzie opisane.

Przyklady, które zostana przedstawione w porów- naniu z innymi sposobami oddzielania czasteczek zilustruja efekty i korzysci praktyczne wynikajace z wynalazku.

Dane dla cykli 1—10 z tablicy I uzyskane zostaly w znanym ukladzie rozdzielania, w którym caly czynnik wyplywajacy z rury pionowej wydalany byl przez otwór boczny w rurze i przez przewód boczny, bezposrednio do otworu wlotowego cyklo¬ nu pierwszego stopnia.

W ukladzie tym nie bylo otworu wzdluznego i wszystkie czasteczki katalizatora wydalane byly do ukladu cyklonowego. Takze otwór wylotowy gazu cyklonu pierwszego stopnia byl polaczony wentylacyjnie z komora rozdzielania, a otwór wlo¬ towy cyklonu drugiego stopnia polaczony byl z 40 wewnetrzna przestrzenia komory.

Para przemywajaca doprowadzana byla ze zródla zewnetrznego do komory rozdzielania.

Dane przedstawione w tablicy II uzyskane zo¬ staly z ukladem po wprowadzeniu wynalazku. Ka- 45 talizatorem typu A jest katalizator równowazny dwutlenkowi krzemu — dwutlenkowi glinowemu^ w postaci czasteczek mikrokulistych, majacych jed¬ noznaczny ciezar objetosciowy 0,72 g/cm8.

Katalizatory Bi C sa ogólnie tego samego typu 50 co katalizator A, ale ich ciejzary objetosciowe wy¬ nosza okolo 0,82 g/cm8. Dane zawarte w obu ta¬ blicach I i II sa zbiorem danych pobieznych. Tam gdzie numer cyklonu jest oznaczony litera A, dane liczbowe stanowia srednie tygodniowe, a nie fak- 55 tyczne dane dzienne.

Gestosci strug wziete sa. z Petroleum Tables ze¬ brane przez K. W. Saybolt and Co., i sa bazowane na ciezkosci strug ustalonych przez American Pe¬ troleum Institute, stosownie do danych pobiez- 60 nYch- W tablicach tych „wskaznik ilosciowy kataliza¬ tora" oznacza ilosc katalizatora bedaca w obiegu w rurze pionowej, „przeplyw dolny kolumny frak¬ cjonujacej" oznacza calkowity wyplyw strumienia. 65 dolnego kolumny frakcjonujacej.11 100 278 12 „BSW dolny wyplyw kolumny frakcjonujacej" jest procentem objetosciowym katalizatora w dol¬ nej strudze kolumny frakcjonujacej, „ubytek ka¬ talizatora" oznacza ilosc katalizatora nie odzyska¬ nego przez cyklony, przyjmujac, ze wszystek kata¬ lizator wchodzacy do kolumny frakcjonujacej po¬ zostaje w dolnej strudze. Ubytek katalizatora w tonach na dzien, zostal obliczony przez zamiane przeplywu dolnego kolumny frakcjonujacej na lit¬ ry na dzien i pomnozony przez procentowa obje¬ tosc katalizatora w gestosci strumienia.

Ubytek katalizatora w kilogramach na metr szescienny porcji oleju surowego zostal obliczony przez podzielenie ubytku na dzien przez przerób oleju surowego zamienionego z kilogramów na go¬ dzine na metry szescienne na dzien.

Przez porównanie danych z tablicy I z danymi z tablicy II latwo zauwazyc, ze wynalazek znacz¬ nie zmniejsza srednie ubytki katalizatora, umozli¬ wiajac w tym samym czasie zwiekszenie ilosci porcji oleju surowego.

Porównujac cykle 11, 12 i 13 wedlug wynalazku z cyklami 6—10 znanych sposobów rozdzielania, w warunkach stosowania tego samego katalizatora, latwo mozna zauwazyc, ze srednie straty wsadu na barylke sa mniejsze o 52%, przy jednoczesnym wzroscie wielkosci ladunku oleju o 13°/o. Ponadto temperatura w komorze jest podwyzszona do 565°C w stosunku do granicznej w znanych spo¬ sobach, wynoszacej 510°C, co powoduje, ze otrzy¬ mane ^ produkty lepszej jakosci.

Darie 'przedstawione w tablicy III zostaly uzys¬ kane ze stopniowo dzialowego separatora, w którym katalizator krakujacy byl zawieszony w powietrzu, a nie w gazach krakujacych i dane te nie repre¬ zentuja rzeczywistych cykli krakowania.

W cyklach A i B tablicy,III, wydalanie naste¬ powalo z odpowiednika rury pionowej do komory rozdzielania przez glowice w ksztalcie litery „T", umieszczonej w górnej czesci tego odpowiednika, nad warstwa katalizatora znajdujacego .sie na dnie komory rozdzielania.

Glowica „T" posiada otwory umieszczone po bo¬ kach w dnie, przez które gazy wydalane byly bez¬ posrednio do komory rozdzielania. Otwór wlotowy cyklonu pierwszego stopnia ma polaczenie z komo¬ ra rozdzielania i cyklon drugiego stopnia byl za¬ silany przez otwór wlotowy, bezposrednio z otworu wylotowego gazu cyklonu pierwszego stopnia.

W cyklach C i D wydalanie z pionowej rury od¬ bywalo sie przez glowice „T", majaca przegrody odchylone pod katem 45° umieszczone w zewnetrz¬ nych otwartych koncach ramion, odchylajace wy¬ dalony material w dól.

W cyklu E, rura pionowa jest polaczona wenty¬ lacyjnie przez otwór umieszczony w górnym koncu z komora rozdzielania i takze jest polaczona bez¬ posrednio poprzez otwór boczny, umieszczony tuz ponizej otworu wentylacyjnego z otworem wloto¬ wym cyklonu zgodnie z wynalazkiem.

W cyklach, na podstawie których opracowano - wymienione tablice jak równiez w cyklach w ta¬ blicy IV stosowany byl katalizator równowazny katalizatorowi FCC, o nastepujacym typowym skla¬ dzie wymiarowym czasteczek; 0—20 mikronów — 0% ciezarowych, 0—40 mikronów 8% ciezarowych, 0—80 mikronów 70% ciezarowych. Ciezar objetos¬ ciowy katalizatora wynosil -0,8 g/cm8. Wspólczyn¬ nik sprawnosci rozdzielania wynosil 1 minus ilo- raz uzyskany przez podzielenie ilosci katalizatora doplywajacego do cyklonu pierwszego stopnia przez ilosc katalizatora podawana do pionowej rury.

Ilosc katalizatora zgromadzona w odnodze cyklo¬ nu pierwszego stopnia wedlug tablicy III obrazuje calkowitosc rozdzielania. Wedlug wynalazku (cykl E) osiagnieto duzo lepsze wskazniki odzyskiwania wynoszace 7,05°/© w pierwszym stopniu odzyskiwa¬ nia, w porównaniu ze wskaznikami uzyskiwanymi w innych systemach wynoszacych od 13,9 do 42%.

Najbardziej istotnym jest, ze ilosc katalizatora pozostajaca w systemie do odzysku w cyklonie drugiego stopnia byla bardzo mala i wynosila tylko 0,91 grama.

Tablica IV ilustruje rezultaty otrzymane w po¬ dobnym systemie, porównujace system wedlug wy¬ nalazku (cykle Fi G) z jeszcze innymi systemami (cykle H do P).

Uklad systemu oddzielania w cyklu F byl taki sam jak w cyklu E. Uklad stosowany w cyklu G byl podobny, z tym wyjatkiem, ze wprowadzojia byla przegroda odchylajaca w rurze pionowej, która umieszczono ponizej bocznego otworu wylotowego, w odleglosci okolo 0,25 srednicy rury pionowej.

Przegroda miala postac plytki odchylonej pod katem okolo 45° do osi "rury pionowej i wystawala w poprzek niej na odleglosc okolo 0,25 srednicy rury.

Zadaniem plytki bylo odchylanie czasteczek od otworu wylotowego gazu znajdujacego sie w bocz¬ nej scianie ruory.

W rozdzielaczach stosowanych w cyklach H i I wydalanie z pionowej rury nastepowalo tylko do otworu wlotowego cyklonu pierwszego stopnia.

Rura pionowa nie byla wentylacyjnie polaczona z komora rozdzielania, otwór wylotowy gazu cy¬ klonu pierwszego stopnia mial polaczenie z komo¬ ra rozdzielania i otwór wlotowy cyklonu drugiego stopnia ma bezposrednie polaczenie z komora roz¬ dzielania. Dlugosc odnogi pierwszego stopnia mie¬ rzona od przeciecia stozka i odnogi wynosi 25,4 mm.

Rozdzielacz w cyklu J byl podobny do oddziela¬ cza w cyklach H i I, z tym wyjatkiem, ze dlugosc odnogi wynosila 609,6 mm. Rozdzielacz w cyklach K i L byl taki. sam, z wyjatkiem, ze odnoga miala dlugosc 457,2 mm.

W cyklach M i N wydalanie z rury pionowej do komory rozdzielania odbywalo sie przez glowice „T", majaca otwory skierowane do dolu.

Dwustopniowe cyklony byly polaczone w szereg, z otworem wlotowym do komory rozdzielania u- mieszczonym nad glowica „T". Rozdzielacz w cy¬ klach O i P byl podobny do rozdzielacza w cyklu M i N z tym wyjatkiem, ze na koncu rury pio¬ nowej zastosowano glowice w ksztalcie krzyza, w miejsce glowicy w ksztalcie litery „T".

Glowica krzyzowa posiadala cztery krótkie po¬ ziome ramiona, usytuowane wzajemnie do siebie pod katem prostym i majace skierowane do dolu otwory wydalajace. 40 45 50 56 6013 100 278 14 \ cd y o cd c o U X cd - -3 cd 3 X d OS i rt ^ -S -2 ^ 12 cd cu * -2 N fi B?. h-5 ¦** -^ cd X cd s-i •* 2 « £> 5 ¦* cd X -o -OT ^ -^ ^o (Z) or o^ o cd \ * H"c S "o E co .^ o ^ J5 w V l-H 'S ^ cL <; •N cd* tuo O * 1 "o. 'n 1 0? *& N ^ £ e tri Masa wlasciw; g/cm3 (U hH •N 1 cd* ojo o * cd . »-• ^ O fl ^ ^ g n xi -o 5 ^ « 5 ^ cd X cd f-l o -ij cd .N cd Xl cd ^ X vc-> "OT o "-H l—1 »—• i X >> < 0 & >> ki o ¦** 13 -** c« X 00 «tfl ©^ CM~ lo ¦* lo -* CM CO co o l-H CO ^ °1 O <* 1—l CO m O o" io >* CM CM CO fc^ os ^ co t- Ol OS CD CM »-H t- O (O CO CO i-H W CO ^ t- C- i-H CO TJ| CO i-H CN~ O co t^ cg i-T -T o CO OS 00 OS L> t- O O OS o ©^ o\ r-7 i-T o" LO t^ -H 00 CO O i-H i-H CN^ CD^ co o" co" o o o i-H CM CM CO CD OS LO LO LO o o os OS GS 00 o" o" o" CD LO CN ^ ^ ffl CN Ca CM co co o i-H CO O C- i-H t- CN H OS m t 00 CN Tt< CO ffi ^ O ^H t- lO Tt* 00 O OS CO CO CN CN < < CM CO "tf* CN CO » i-H O i-H co l-H °i o 00 00 00 OS o ^ i-H lO L-~ OS i-H t- •* as CO cT "tf CD CM CD CD Ci os -^ CM CO -^ CM CO < LO J% 9 cd *3 u *OT c- lo t- i-H LO o "^1 i-H 00 LO CD o LO co co LO Tll O) CM i-H >i O 3 l-H pa 3 -** Sm O ¦** N cd -** ci X co t- CM i-H OS i-H O rH i-H i-H I> CO T*H CD i-H LO co" LO O i-H i-H CO co o os o" os "^ CM 00 CM °i CD ¦^ 00 co t- i-H co CD OS LO CM LO 00 CO o o CM i-H CM C 00 CM^ cT o" *~l w i-H O LO CO ^ ¦*! c- os o< os^ l-H O" O^ CD o o" i-H i-H t- o" od i^- ^^ i-H CM CD LO CO CO OS 00 OO cT o ^H CD 00 CO CM CM CO Tj< CO CD i-H 00^ t< co" co -^ co -* l-H ^ OS l> CO 00 CM 00 CM CN co i-H 00 o CM O *°* cT CD^ O CD CO o i-H cq, 00 CM LO OS OS LO OS o CM CO CM ^ D- CO OS Tt« CM C- co 00 •^ co < < t- 00 os CM O co o l-H co o" co o OS c- o o 1-T c-^ co" o LcT -<* i-H 00 co o cT CO rr CM ^ Tt^ CM co LO CM t- CO 00 "* CO o l-H cd r—l T3 cd 'S CU Sh -OT t- co c- o Tf OS LC^ czT LO ^H °i co" ^ T* LO o CO o co i-H X >» o 3 'cu15 100 278 16 cd u _ .Ubyte ataliza kg/dzii is rt ?-( -W ° co a«B >> N -o BSW bjetos % o Masa wlasciwa g/cm3 0) •—i '3 ^ S < •N L« cc* ojo U * O. N a? ^ N fV~ £ £ cd 3 « 2 Cd vot O a> _ '3 cu a> <1 Ciaz wg . cd , ^ ^ o CU ¦+¦» ti rt - T5 ^ -*-^ cd £ pj cd M cd *-¦ o •^ cd .N cd A +j ~-—. cd ¦+* M -o -VI o I-H 1—1 2 3 o u £ w co co CM CO CD *i o" co o CD CO OJ OS O c- o f-H o CM~ cm o LO O °l> O CD CD ^ CM CM y—i CO CO lo o 00 00 CD CM CO < 1—1 1—1 CO D- CM OS Od os i-H cT O CD CM 00 OS © CO CM i—l OS co i-H t- CM O °i o o lo csi co o lo^ lo CM °l LO c- co CM rH c- •o CM t- CM 00 T-t o °i cT 00 CM O o^ 1—1 Tj< os co 00 CM i—( 00 CD O OS O co CM 00 CO LO co" IO CD OS ^ os Tf co i-H cd *3 cd "3 T3 CU U -OT I> os co co CM CO CM^ o" co co os o ¦tfl c- co •I-I 3 o co o u o -** 73 ¦+* cd LO co "np t- os co M o" ^1 o 00 lo os °i o" Ttf o 1—1 t- co i-H "tf "* co °l cT c- os i-H L> i-H »-H co" IO O 00 00 co" CM CO Tl< io *& i—( lo 00 00 o o" .—1 o 00 co co °i cT 1-H LO i-H co o LO o L- os 00 o" o CD CM 00 cg co o co 00 co IO os IO co LO 00 os I> l-H i—1 os o" t- ^ o" co c- lo os o 1—1 co r-l co t- t- CD 00 o os o" co <& CM co Ol °\ i-T co CO IO CM CM os co co OS co co o t- i-H CM o CM o co lo LO °l cT co co i-H o co os co 00 co 00^ cT LO t- CM t- co CD^ cm" co co co t- CD ^ ^ D- 00 LO ^ T^ 00 CD CM o" LO CM o co LO 00 °i cT os i-H i-H o co 00 o D- OS 00 o" o co CM • LO t- D^ CO CO o Tfl co LO CO ¦^ 00 cd 1—1 T3 cd '3 T3 CU ^ os co CM i-H LO CM o ? os 00 co" LO 00 co co o co co .,_ i-H o 00100 278 17 18 Tablica III Warunki pracy Cykl A B ¦ C D E (wynal Dlugosc cyklu w m n. 1 2 1 1 azek) Poziom warstwy ponizej odnogi cm' ,08 17,78 ,08-1,27 ,16-1,62 50,8 Ilosc po¬ dawanego katali¬ zatora kg/min 8,12 8,12 7,95 7,9 6,75 Ilosc powie¬ trza m3/min 2,265 2,265 2,265 2,265 1,812 Predkosc powierz¬ chniowa w reakto¬ rze m/sek 1,52 1,52 1,52 1,52 1,22* Katalizator w odnodze pierwszego stopnia kg/min 1,56 2,79 1,04 0,50 0,22** Wyniki Cisnienie w reakto¬ rze cm H20 38,10 38,10 43,18 43,18 nie zanotowano Katalizator w odnodze cyklonu pierw. stopnia % podaw. katalizat. 42% 22% 29% 13,9% 7,05% *) faktyczna predkosc powierzchniowa wyniosla 0, podana wartosc wykazuje predkosc powierzch¬ niowa (bazuja na stopniu wydalania z rury pionowej) przy zamianie rury pionowej jak w przykladzie A—D *) w odnodze cyklonu drugiego stopnia odzyskano 0,0009 kg.

Tablica IV Nr cyklu F wynalazek G wynalazek H I J K L M N O P Przeplyw powietrza w rurze m3/min 1,756 1,812 • 1,812 1,812 1,812 1,812 1,812 2,265 2,265 1,812 1,812 Predkosc w rurze m/sek 13,564 14,630 14,630 14,630 14,630 14,630 14,630 18,593 18,593 14,630 14,630 PredkQSc powierz¬ chniowa w rea¬ ktorze m/sek 0 0 1,22 1,22 1,22 1,22 1,22 1,52 1,52 1,22 1,22 Ilosc poda- wan. ka¬ taliz. do rury kg/min 4,60 3,06 4,56 1,82 1,82 4,90 1,75 2,38 4,99 2,19 4,93 Doplyw katalizat. do cy¬ klonu pierw, stop. kg/min 0,89 0,22 4,56 1,82 1,82 4,90 1,75 0,54 1,09 0,49 0,47 Spraw¬ nosc roz¬ dzielanie w cyklo¬ nie pier¬ wszego stopnia 80,6 93 0 0 0 0 0 77,2 78,2 78 90,6 Doplyw katalizat. do cykl. kg/min nie bylo • 0,0009 0,396 0,31 0,10 0,466 0,05 nie bylo tak samo tak samo tak samo Uwagi Poziom warstwy nie i*stotny dopóki odnoga jest od¬ kryta tak samo duza wrazliwosc na poziom war¬ stwy ponizej od¬ nogi tak samo tak samo tak samo tak samo v duza wrazliwosc gdy poziom war¬ stwy znajduje sie mniej niz 4 po¬ nizej glowicy „T" tak samo duza wrazliwosc gdy poziom war¬ stwy znajduje sie mniej niz 4 poni¬ zej glowicy krzy¬ zowej tak samo100 278 19 20 Rura pionowa polaczona byla ze srodkiem wy¬ mienionej glowicy krzyzowej.

Porównanie cylkonu F z cyklonem C w tablicy IV uwidacznia, ze zastosowanie przegrody odchy¬ lajacej istotnie zwiekszylo sprawnosc rozdzielania (80,6 do 93,0%^ przed cyklonem pierwszego stop¬ nia. W obu tych cyklach F i G osiagnieto wysokie rozdzielanie przed cyklonem pierwszego stopnia w porównaniu z cyklami N, I, J, K i L, w których to cyklach nic nie zostalo oddzielone przed cyklo¬ nem pierwszego stopnia (caly czynnik wyplywajacy z rury pionowej byl kierowany bezposrednio do cyklonu pierwszego stopnia i nie bylo zadnego od¬ dzielania w czasie przeplywu tego czynnika). Roz¬ dzielanie osiagnieto przed cyklonem pierwszego stopnia w cyklu M, N, O i P bylo dobre, jednakze, jak wykazaly badania, skutecznosc rozdzielania byla zmienna, gdy poziom warstwy katalizatora, znajdujacej sie na dnie komory rozdzielania znaj¬ dowal sie w odleglosci mniejszej od 101,6 mm po¬ nizej glowicy krzyzowej lub „T" umieszczonej na koncu rury pionowej. W rezultacie tych wahan, takie uklady nie osiagnely jednolicie dobrych roz- dzielan w praktycznym stosowaniu, gdyz odleglosc miedzy warstwa katalizatora i glowica krzyzowa prawie nieuniknienie prowadzila do faktycznych zmian roboczych. W porównaniu z tym, wynalazek zapewnia dobre rozdzielanie bez zwazania na po¬ ziom warstwy katalizatora, tak dlugo jak odnoga cyklonu jest odslonieta.

W wyzej wymienionych przykladach, rura pio¬ nowa wchodzi do komory rozdzielania przez otwór w dnie i cylkony sa fizycznie umieszczone w tej komorze.

Poza omówionymi zaletami musi byc ocenione, ze nie jest konieczne, by rura pionowa wchodzila do cyklonu przez dno i faktycznie moze wchodzic przez otwór boczny, a nawet przez otwór w wierz¬ cholku. Cyklony moga byc umieszczone na zew¬ natrz komory rozdzielania, co moze byc szczegól¬ nie dogodne w ukladach innych niz w ukladach do przemiany weglowodorów. Nie jest istotne roz¬ mieszczenie cyklonów w stosunku do komory roz¬ dzielania, co jest oczywiscie wazne, ale raczej fakt, ze wydalanie z rury pionowej do komory rozdzie¬ lania nastepuje przez otwór wzdluzny, i ze cyklo¬ ny zasilane sa przez otwór boczny umieszczony tuz ponizej otworu wzdluznego, niezaleznie -od tego czy cyklon znajduje sie na zewnatrz, czy tez wew¬ natrz komory rozdzielania.

Przedstawiony wynalazek opisany zcstal w za¬ stosowaniu do procesów przemiany weglowodorów, nie mniej jednak z uwagi na swoje wlasciwosci moze byc tez zastosowany do innych reakcji che¬ micznych z katalitycznymi fazami gazowymi, w których czasteczki katalizatora sa kontaktowane z chemicznymi zawiesinami w fluidalnej strudze che¬ micznej przeplywajacej przez rure reakcyjna, jak tez w innych przypadkach, w których czasteczki w postaci stalej lub plynnej sa oddzielane od gazu.

Szeroki zakres mozliwosci stosowania sposobu i urzadzenia wedlug wynalazku obejmuje: gazyfi¬ kacje wegla, odsiarczanie paliwa stalego i wy¬ mienniki ciepla, w których gorace czasteczki ka¬ talizatora sa mieszane z doprowadzanym gazem dla podgrzewania gazu podczas chlodzenia katali¬ zatora. N

Claims (16)

Zastrzezenia patentowe

1. Urzadzenie do oddzielania czasteczek stalych ze strumienia gazu, w którym sa zawieszone, zna¬ mienne tym, ze zawiera komore rozdzielania (12), wydluzona rure (10) przez która przemieszczane sa gazy i czasteczki, majace otwór wylotowy (13) la¬ czacy rure (10) z komora (12), uklad sluzacy do przemieszczania strumienia gazu wzdluz rury (10) do otworu wylotowego (13), a wymieniona rura (10) posiada sciane boczna, w której znajduje sie otwór boczny (17) usytuowany, w plaszczyznie rów¬ noleglej do osi wzdluznej rury (10) i w sasiedztwie, ale ponizej otworu wylotowego (13) oraz uklad cyklonów (19, 28) majacy otwór wlotowy (18) po¬ laczony bezposrednio z otworem bocznym (17).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze rura (10) posiada uklad dyszowy, umieszczony ponizej otworu bocznego (17), sluzacy do zwieksza¬ nia natezenie przeplywu strumienia gazu w rurze

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze uklad dyszowy zawiera stozkowy odcinek szyj¬ kowy (32), wzdluz którego obszar przekroju po¬ przecznego rury (10), ponizej tego odcinka, jest zmniejszany w stosunku do obszaru rury <10), a odcinek szyjkowy (32) jest tak uksztaltowany, ze powoduje przyspieszenie strumienia gazu, w czasie jego przeplywu przez ten odcinek rury (10).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze posiada uklad odchylajacy t33), wystajacy do srodka rury (10) od jej sciany bocznej, który jest usytuowany wewnatrz rury (10), tuz ponizej otwo¬ ru bocznego (17) i w jednej linii z nim w takim polozeniu, ze czasteczki znajdujace sie w strumie¬ niu gazu i przeplywajace w sasiedztwie tego ukla¬ du odchylajacego (33) sa odchylone katowo od otwo¬ ru bocznego(17). •

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze otwór wylotowy (13) jest otworem wzdluznym, usytuowanym calkowicie poprzecznie do wzdluz¬ nej csi rury (10).

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze otwór wlotowy (18) odpylacza cyklonowego (19) jest bezposrednio polaczony z otworem bocznym .(17) rury (10).

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze rura (10) wystaje wewnatrz komory (12), a otwór wylotowy (13) usytuowany jest w plaszczyznie cal¬ kowicie prostopadlej do osi wzdluznej komory (12).

8. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze odpylacz cyklonowy (19, 28) umieszczony jest wewnatrz komory (12).

9. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze komora (12) jest tak dobrana, ze stosunek ilos¬ ciowy gazu plynacego w komorze (12), jest równy stosunkowi ilosciowemu strumienia gazu zawiera¬ jacego czasteczki.

10. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze komora (12) jest calkowicie zamknieta dla prze¬ plywu w niej gazu. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60L00 278 21 22

11. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze odpylacz cyklonowy (28) ma otwór wylotowy gazu (30) znajdujacy sie na zewnatrz komory (12).

12. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze uklad cyklonowy (19, 28) obejmuje dwa stopnie odpylaczy cyklonowych, pierwszy' stopien (19) ma otwór wlotowy (18), polaczony z otworem bocznym (17), a drugi stopien (28) ma wylotowy otwór gazu (30) znajdujacy sie na zewnatrz komory (12).

13. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze uklad odpylaczy cyklonowy (19, 28) ma odnoge (20, 29) sluzaca do wyladowywania oddzielonych czasteczek do komory (12), umieszczona nad war¬ stwa czasteczek znajdujaca sie w komorze (12).

14. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze rura (10) jest ustawiona w komorze (12) zasad¬ niczo pionowo, boczny otwór (17) znajduje sie wew¬ natrz komory (12) i jest usytuowany calkowicie pod katem prostym do otworu wylotowego (13). 10 15

15. Sposób oddzielania czasteczek stalych ze stru¬ mienia gazu, przeplywajacego przez przewód za¬ konczony otworem, znamienny tym, ze ten stru¬ mien przenosi sie z duza predkoscia pod cisnie¬ niem, zmieniajac kierunek tego strumienia gazo¬ wego pod katem, wzgledem osi tego strumienia ga¬ zowego do odpylacza cyklonowego, przy czym cis¬ nienie statyczne w komorze rozdzielczej utrzymuje sie na poziomie znacznie wyzszym, niz cisnienie w odpylaczu cyklonowym, tak, ze gaz korzystnie przeplywa pod katem w kierunku od strumienia gazowego do oddzielacza cyklonowego podczas, gdy czasteczki stale przenosi sie, dzieki ich wiekszemu pedowi i bezwladnosci, do otoczonego obszaru.

16. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze w komorze rozdzielczej utrzymuje sie wyzsze cis¬ nienie przez ograniczenie wyplywu z niej gazów za wyjatkiem wyplywu tych gazów przez odpylacz cyklonowy. ^z^fajr