Przedmiotem wynalazku jest schladzacz fluidyzacyjny gazów przemyslowych o wysokich temperaturach, zwlaszcza gazów prazalnych zawierajacych zanieczysz¬ czenia stale i/lub parowe. Wynalazek moze znalezc za¬ stosowanie w róznych dziedzinach przemyslu, a w szcze¬ gólnosci w instalacjach do wytwarzania kwasu siar¬ kowego z gazów prazalnych.Znane dotychczas urzadzenia do schladzania gazów zapylonych o wysokich temperaturach, np. gazów pra¬ zalnych — stanowia kotly utylizatory, w których cieplo wymieniane jest przeponowo miedzy gazem a wodq i, para. Elementy wymiany ciepla w tych kotlach wyko¬ nane sq na ogól w postaci wiazki poziomych rur glad¬ kich lub jako elementy typu rura w rurze. W niektórych konstrukcjach kotly zaopatrzone sa w zbiorniki lub ko¬ mory do gromadzenia pylów wytraconych z ochladza¬ nych gazów.Niedogodnoscia tego typu rozwiazan jest kondensacja i krystalizacja zanieczyszczen zawartych w gazie — na powierzchniach wymiany ciepla. Pogarsza to wspólczyn¬ nik wymiany ciepla co powoduje konstruowanie kotlów o duzych wymiarach i duzym ciezarze. Gromadzace sie na powierzchniach rur zanieczyszczenia wywoluja ich erozje i korozje skutkiem czego wymagana jest czesta wymiana rur.Usuwanie zanieczyszczen z powierzchni wymiany cie¬ pla powoduje przestoje w pracy instalacji, a ponadto pociaga za soba koniecznosc stosowania odpowiedniej ilosci krócców umozliwiajacych oczyszczanie i odprowa¬ dzania wytraconych pylów. Krócce powoduja powstawa- 15 25 nie nieszczelnosci na powierzchniach uszczelniajacych i w czasie pracy instalacji na podcisnieniu powietrze za¬ sysane jest z otoczenia przez co gazy ulegaja niepoza¬ danemu rozrzedzeniu, wystepuja niezamierzone reakcje chemiczne i inne szkodliwe zjawiska zaklócajace proces technologiczny.W przypadku pracy instalacji na nadcisnieniu — nie¬ szczelnosci krócców prowadza do przenikania gazów do otoczenia pogarszajac warunki BHP.Znane sa równiez róznego typu wymienniki ciepla np. wymienniki plaszczowo-rurowe, w których zachodzi prze- przeponowa wymiana ciepla miedzy goracym gazem a powietrzem. Wymienniki te oprócz wad wystepuja¬ cych przy kotlach utylizatorach maja jeszcze nizszy wspólczynnik wymiany ciepla co prowadzi do odpo¬ wiednio wiekszych konstrukcji wymienników oraz duze¬ go ich ciezaru.Istota schladzania fluidyzacyjnego wedlug wynalzku polega na tym, ze jeden zespól do wymiany ciepla, wchodzacy w sklad co najmniej dwuzespolowego ukla¬ du do odbioru ciepla od gazu — jest wykonany w po¬ staci plaskiego, jednolitego lub segmentowego wymien¬ nika ciepla, który jest usytuowany pod zlozem fluidal¬ nym, bezposrednio na dnie schladzacza.Przez dno schladzacza i ten wymiennik sa przepusz¬ czone dysze gazu ochladzanego wprowadzanego pod zloze fluidalne.Wymiennik ciepla od strony zloza wylozony jest war¬ stwa zaroodporna, korzystnie specjalna masa ceramicz¬ na. 122 0803 W innym wykonaniu schtadzacz fluidyzacyjny jest wy¬ posazony w plytowy parownik wodny, stanowiacy jego dno, zaopatrzony w dysze do wprowadzania gazu schla¬ dzanego pod zloze fluidalne i polaczony, w znany spo¬ sób, z wymiennikami wezownicowymi (parownikami i wodnymi) umieszczonymi w zlozu fluidalnym. Od strony zloza fluidalnego plytowy parownik jest pokryty warstwa zaroodporna, korzystnie specjalna masq ceramiczna.Zaleta schladzacza fluidyzacyjnego wedlug wynalazku jest równomierne ochladzanie gazu przy wysokim wspól- -u czynniku wymiany ciepla od strony zloza dochodzacym do 300 kcal/m2, h-°C — zloze zasadnicze i do 700 kcal/ /m2ih,0C — warstwa przysciennych temperatur. Proces schlajiz£inwkgozcrfif%biega w sposób ciagly bez wzgla¬ dy na*zawarte w nim zanieczyszczenia. 15 \ Schtadzacz cechuje sie prosta obsluga i niezawod¬ noscia eksploatacji. Umozliwia ciagla regulacje ilosci ciepla odbieranego-od gazu, a tym samym pozwala ner uzyskiwanie zadanego stopnia schlodzenia gazu i za¬ danej temperatury medium (powietrze, pary) podgrze- *° wanego.Dzieki zastosowaniu zloza fluidalnego o odpowiednich wlasciwosciach uzyskano samoczynne oczyszczanie po¬ wierzchni wymiany ciepla elementów schladzajacych.Konstrukcja schladzacza pozwala na zastosowanie róznych mediów do schladzania gazu dzieki, odpo¬ wiednio do potrzeb, lokalizacji i kombinacji zespolów schladzajacych.Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykladzie wy- JO konania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schla- dzacz w przekroju osiowym, pionowym wzdluz Jinii B—B na fig. 2; fig. 2 — schladzacz w przekroju pionowym wzdluz linii A—A na fig. 1 — fig- 3 — schladzacz w przekroju poziomym wzdluz linii C—C na fig. 4 — 35 inne wykonanie schladzacza w przekroju, osiowym i pio¬ nowym.Jak pokazano no fig. 1—3 schladzacz; fluidyzacyjny sklada sie ze stalowej konstrukcji nosnej 1. Od dolu schladzacz zamkniety jest dnem 3, sklepionym, spelnia¬ jacym funkcje rusztu, wykonanym z materialu zarood¬ pornego. Przestrzen pod dnem 3 stanowi komora 4 w postaci leja, do której podlaczony jest króciec 5 do¬ prowadzania gazu.Nad dnem 3, w pewnej od niego odleglosci, umiesz¬ czone sa parowniki wodne 6, wykonane w postaci we- zownic rufowych osadzonych' w wymurówce 2. Kon¬ ce tych wezownic wypuszczone sa na zewnatrz wymu- rówki 2 i sa polaczone odpowiednio z kolektorem wylo- 50 towym 8 i kolektorem wlotowym 7.Schladzacz zawiera zespól odbioru ciepla od gazu, zlozony z dwóch podzespolów, które stanowia podgrze¬ wacze powietrza l-stopnia 9 i podgrzewacze powietrza „ ll-stopnia10. 55 Podgrzewacz I stopnia 9 wykonany jest w postaci wey zownic rurowych polaczonych z kolektorem wlotowym 11 i kolektorem wylotowym 12 powietrza.Natomiast podgrzewacz II stopnia 10 stanowi plaski, 60 zamkniety, wymiennik ciepla zlozony z jednego lub kilku segmentów wymiany ciepla, podlaczonych do ko¬ lektora wlotowego 13 i kolektora wylotowego 14.Podgrzewacz II stopnia 10 usytuowany jest bezposred¬ nio na dnie 3, przy czym jego kolektor wlotowy 13 65 080 4 polaczony jest w znany sposób z kolektorem wylotowym 12 podgrzewacza l-stopnia 9. Od strony zloza fluidalne¬ go wymiennik 10 jest pokryty warstwa zaroodporna, np. masa ceramiczna.W dnie 3 sa rozmieszczone równomiernie dysze ce¬ ramiczne 15, które przepuszczone sa zarówno przez dno 3 jak i poprzez segmenty wymiennika 10.Zloze fluidalne 16 schladzacza tworzy piasek kwar¬ cowy doprowadzony otworem zasypowym 17, a odpro¬ wadzony otworem spustowym 18» W górnej czesci schladzacza usytuowany jest króciec 19 odprowadzania gazu ochlodzonego.Parowniki 6 i podgrzewacz l-stopnia 9 znajduja sie w warstwie fluidalnej 16. Natomiast plaskie segmenty podgrzewacza ll-stopnia 10 usytuowane sa bezposred¬ nio podzlozem fluidalnym 16.Dzialanie schladzacza fluidyzacyjnego jest nastepuja¬ ce: Zanieczyszczony gaz o wysokiej temperaturze, oko¬ lo 1600°C doplywa króccem 5 do komry 4, a nastep¬ nie poprzez dysze 15 doprowadzany jest pod warstwe piasku wprowadzajac ja w stan fluidalny. Proces schla¬ dzania gazu przebiega w dwu fazach. W pierwszej fazie gaz ochladza sie intensywnie w wyniku wymiany ciepla w warstwie przysciennej podgrzewacza ll-stopnia 10. W strefie tej wspólczynnik wymiany ciepla jest bar¬ dzo wysoki i dochodzi do okolo 700 kcal/m2*h«°C/ od strony zloza. W drugiej fazie nastepuje dalsze obnize¬ nie temperatury gazu na wezownicach podgrzewacza I stopnia 9 i na parownikach wodnych 6.Ochlodzony gaz w temperaturze koncowej okolo 460°C — odprowadzany jest króccem 19 i przekazywany do kolejnego oddzialu instalacji technologicznej.W czasie ochladzania gazu czastki stale i parowe zawarte w gazie, które ulegaja kondensacji i krystali¬ zacji osadzajac sie na powierzchniach wezownic pod¬ grzewacza I stopnia 9 i parowników 6 — zostaja sa¬ moczynnie usuwane w sposób: ciagly przez czastki zlo¬ za fluidalnego 16.Powietrze podgrzewane kolejno w podgrzewaczu 1 stopnia 9 do temperatury okolo 350°C — przekazywane jest poprzez kolektor wylotowy 12 i wlotowy 13 do podgrzewacza II stopnia 10, gdzie po ogrzaniu do tem¬ peratury okolo 750°C odprowadzana jest kolektorem wy¬ lotowym 14 do pieca spalania np. siarczków metali.Para wodna wytworzona w parownikach 6 wykorzysty¬ wana jest do celów energetycznych.W celu zwiekszenia powierzchni wymiany ciepla pod¬ grzewacze powietrza ll-stopnia 10 sa wykonane w roz¬ winieta wewnetrzna powierzchnia (niepokazana na ry¬ sunku), np. w postaci kolków, listew, zeber wytloczo¬ nych w materiale blachy itp.W innym wykonaniu (fig, 4) schladzacz fluidyzacyjny ma dno wykonane w postaci plaskiego wymiennika ciepla 20 (odpowiednio wzmocnionego), poprzez który przepuszczone sa dysze 15 np. ceramiczne, doplywu ga¬ zu. Od strony zloza fluidalnego 16 wymiennik 20 wy¬ lozony jest cienka warstwa ceramiczna, zaroodporna 21, Wymiennik 20 zaopatrzony jest w kolektor 7a doprowa¬ dzania wody i kolektor odprowadzania pary 8a. W zlozu fluidalnym 16 usytuowane sa równiez wezownicowe elementy schladzajace parowników wodnych 6.Zarówno parownik 20 jak i parownik 6 podlaczone sa w znany sposób do urzadzenia kotlowego (nie po¬ kazanego na rysunku).5 Zastrzezenia patentowe 1. Schladzacz fluidyzacyjny gazów przemyslowych o wysokich temperaturach, zwlaszcza gazów prazaInych zawierajacych zanieczyszczenia stale i/lub parowe, wy¬ posazony w zespól do odbioru ciepla od gazu, sklada¬ jacy sie z co najmniej dwóch podzespolów, z których jeden (podgrzewacz I stopnia) wykonany w postaci rurowych podgrzewaczy powietrza jest umieszczony w zlozu fluidalnym, znamienny tym, ze drugi podzespól (podgrzewacz II stopnia), stanowi plaski wymiennik ciepla (10) usytuowany pod zlozem fluidalnym (16) bezposrednio na dnie (3) schladzacza, przy czym po¬ przez dno (3) schladzacza i wymiennika ciepla (10) sa przepuszczone dysze (15) gazu ochladzanego, a wymiennik ten jest polaczony w znany sposób z pod- Figi E080 6 grzewaczem l-stopnia (9), zas od strony zloza fluidalnego jest wylozony warstwa zaroodporna, korzystnie specjal¬ na masa ceramiczna. 5 2. Schladzacz fluidyzacyjny gazów przemyslowych o wysokich temperaturach, zwlaszcza gazów prazalnych zawierajacych zanieczyszczenia stale i/lub parowe, wy¬ posazony w zespól do odbioru ciepla od gazu, sklada¬ jacy sie z co najmniej dwóch podzespolów, z których 10 jeden jako wezownicowe parowniki wodne i przegrze- wacze pary jest umieszczony w zlozu fluidalnym, zna¬ mienny tym, ze drugi podzespól wykonany jest jako plytowy parownik wodny (20) stanowi dno schladzacza, przy czym jest zaopatrzony w dysze (15) do wprowadze- 15 nia gazu pod zloze fluidalne (16), a od strony zloza jest wylozony warstwa zaroodporna, korzystnie specjalna masa ceramiczna.Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 PLThe subject of the invention is a fluidization cooler for industrial gases with high temperatures, in particular for combustible gases containing impurities of solids and / or steam. The invention can be used in various industries, in particular in installations for the production of sulfuric acid from combustible gases. Previously known devices for cooling dusty gases at high temperatures, e.g. combustible gases - were utilizing boilers, in whose heat is exchanged diaphragm between gas and water, steam. The heat exchange elements in these boilers are generally made in the form of a bundle of horizontal smooth tubes or as tube-in-tube elements. In some designs, the boilers are provided with tanks or chambers for collecting the dusts removed from the cooled gases. The inconvenience of this type of solution is the condensation and crystallization of impurities contained in the gas - on the heat exchange surfaces. This worsens the heat transfer coefficient, which results in the construction of boilers of large dimensions and high weight. Dirt accumulating on the surface of the pipes causes their erosion and corrosion, which requires frequent replacement of the pipes. Removal of impurities from the heat exchange surface causes downtime in the installation, and also requires the use of an appropriate number of nozzles allowing for cleaning and draining the lost waste. dust. For a short time, they cause leaks on the sealing surfaces and during the operation of the installation at negative pressure, air is sucked in from the environment, which causes the gases to dilute inadvertently, unintended chemical reactions and other harmful phenomena disturb the technological process. overpressure - leakage of nozzles leads to the penetration of gases into the environment, worsening the health and safety conditions. There are also various types of heat exchangers, eg shell-and-tube exchangers, in which there is a membrane heat exchange between hot gas and air. These heat exchangers, apart from the disadvantages occurring in utilizing boilers, have an even lower heat exchange coefficient, which leads to respectively larger exchanger structures and a large weight. the composition of at least a two-set system for receiving heat from gas is made in the form of a flat, uniform or segmented heat exchanger, which is located under the fluidized bed, directly at the bottom of the cooler. Through the bottom of the cooler and this exchanger are nozzles of the cooled gas introduced under the fluidized bed are passed. The heat exchanger on the side of the bed is lined with a heat-resistant layer, preferably a special ceramic mass. 122 0803 In another embodiment, the fluidization cooler is provided with a plate water evaporator as its bottom, provided with nozzles for introducing the cooled gas under the fluidized bed and connected, in a known manner, with coil exchangers (evaporators and water) arranged in a fluidized bed. On the side of the fluidized bed, the plate evaporator is covered with a heat-resistant layer, preferably a special ceramic mass. The advantage of the fluidized bed cooler according to the invention is the uniform cooling of the gas with a high heat exchange factor from the side of the bed reaching 300 kcal / m2, h- ° C - the bed essential and up to 700 kcal / m2 and h, 0C - adjacent temperature layer. The cooling process is continuous regardless of the contaminants it contains. 15 \ Desuperheater is simple to use and reliable in operation. It enables continuous adjustment of the amount of heat removed from the gas, and thus allows the user to obtain the desired degree of cooling of the gas and the desired temperature of the heated medium (air, vapor). Thanks to the use of a fluidized bed with appropriate properties, automatic surface cleaning is achieved heat exchange of the cooling elements. The design of the cooler allows the use of various media for cooling the gas due to the needs, location and combination of the cooling units. The subject of the invention is shown in the example of the coating in the figure, in which Fig. 1 shows the cooling unit. Dzacz in an axial, vertical section along Jinya B-B in Fig. 2; Fig. 2 - a cooler in a vertical section along the line A-A in Fig. 1 - Fig-3 - a cooler in a horizontal section along a line C-C in Fig. 4 - 35 another embodiment of the cooler in an axial and vertical section. Figures 1-3 are shown for a cooler; The fluidizing bed consists of a steel supporting structure 1. At the bottom, the cooler is closed with a vaulted bottom 3, fulfilling the function of a grate, made of an inert material. The space under the bottom 3 is a chamber 4 in the form of a funnel, to which the gas inlet pipe 5 is connected. Above the bottom 3, at a certain distance from it, there are water evaporators 6, made in the form of stern coils embedded in lining 2. The ends of these coils are projected outside the dimen- sion 2 and are connected, respectively, with the outlet collector 8 and the inlet collector 7. The cooler includes a gas heat collection unit, consisting of two subassemblies, which constitute heaters l-stage 9 air heaters and ll-stage 10 air heaters. 55 The 1st stage heater 9 is made in the form of a hose pipe connected to the inlet manifold 11 and the air outlet manifold 12, while the 2nd stage heater 10 is a flat, 60 closed heat exchanger composed of one or more heat exchange segments, connected to the collector Inlet manifold 13 and outlet manifold 14. Second stage heater 10 is located directly on the bottom 3, with its inlet manifold 13 65 080 4 connected in a known manner with the outlet manifold 12 of the 1st stage heater 9. On the side of the fluidized bed the exchanger 10 is covered with a heat-resistant layer, e.g. a ceramic mass. In the bottom 3 there are evenly arranged ceramic nozzles 15, which are passed both through the bottom 3 and through the exchanger segments 10. The fluidized bed 16 of the cooler is formed by quartz sand fed through a charging opening 17, and led out through the drain hole 18 ». In the upper part of the cooler there is a cooling gas discharge port 19. the grooves 6 and the 1st stage heater 9 are located in the fluidized bed 16. While the flat segments of the 1st stage 10 heater are located directly on the fluidized bed 16. The operation of the fluidized bed cooler is as follows: Contaminated gas at high temperature, approximately 1600 ° C flows through the pipe 5 into chamber 4, and then through nozzles 15 it is fed under the sand layer, introducing it into a fluidized state. The gas cooling process takes place in two phases. In the first phase, the gas is cooled intensively as a result of heat exchange in the wall layer 11-stage 10. In this zone, the heat transfer coefficient is very high, reaching about 700 kcal / m2.h ° C / from the bed side. In the second phase, the gas temperature is further reduced on the 1st stage heater coils 9 and on the water evaporators 6. The cooled gas at the final temperature of approx. 460 ° C is discharged through the port 19 and transferred to the next branch of the technological installation. and steam contained in the gas, which condense and crystallize, settling on the surfaces of the heater coils of the 1st stage 9 and evaporators 6 - are intensively removed in a manner: continuously by particles of the fluidized bed 16. The air is heated successively in the heater 1 degree 9 to a temperature of about 350 ° C - it is transferred through the outlet 12 and inlet manifold 13 to the 2nd stage heater 10, where, after heating to a temperature of about 750 ° C, it is discharged through an outlet manifold 14 to a combustion furnace, e.g. metal sulphides The water vapor generated in the evaporators 6 is used for energetic purposes. In order to increase the heat exchange surface The 11-degree 10 air inlets are designed with a distorted inner surface (not shown), e.g., in the form of pins, slats, ribs embossed into the sheet material, etc. In another embodiment (Fig. 4), the fluidizing cooler has the bottom is made of a flat heat exchanger 20 (suitably reinforced) through which nozzles 15, for example ceramic, for gas supply are passed. On the side of the fluidized bed 16, the exchanger 20 is lined with a thin, refractory ceramic layer 21. The exchanger 20 is provided with a water supply manifold 7a and a steam discharge manifold 8a. The fluidized bed 16 also houses the coil cooling elements of the water evaporators 6. Both the evaporator 20 and the evaporator 6 are connected in a known manner to a boiler plant (not shown) .5 Claims 1. Fluidizing industrial gas cooler with high temperatures , especially gas containing steels and / or steam impurities, provided with a unit for collecting heat from the gas, consisting of at least two components, one of which (1st stage heater) made in the form of tubular air heaters is placed in a fluidized bed, characterized in that the second subassembly (2nd stage heater) is a flat heat exchanger (10) located under the fluidized bed (16) directly at the bottom (3) of the cooler, and through the bottom (3) of the cooler and the heat exchanger (10) the nozzles (15) of the cooled gas are passed through, and this exchanger is connected in a known manner to Fig. E080 6 with a 1st stage heater (9), with as on the side of the fluidized bed there is a heat-resistant layer, preferably a special ceramic mass. 2. Fluidizing unit for high-temperature industrial gases, in particular for flammable gases containing solid and / or steam impurities, provided with a unit for collecting heat from the gas, consisting of at least two sub-units, one of which as coil evaporators The water and steam superheaters are placed in the fluidized bed, characterized in that the second subassembly is designed as a plate water evaporator (20) and is the bottom of the cooler and is provided with nozzles (15) for introducing gas under the bed fluidized bed (16), and on the side of the bed a heat-resistant layer, preferably a special ceramic mass, is laid out. 2 Fig. 3 Fig. 4 EN