PL97790B1 - Reaktor fluidyzacyjny do przeprowadzania reakcji chemicznych pomiedzy plynami i granulowanymi substancjami stalymi - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest reaktor fluidyza¬ cyjny do przeprowadzania reakcji chemicznych po¬ miedzy plynami i granulowanymi substancjami stalymi, stosowany w przemysle chemicznym i w hutnictwie.Znane sa reaktory fluidyzacyjne, w których plyn doprowadzany jest z dna reaktora poprzez siatke rozdzielajaca. W róznych konstrukcjach re¬ aktorów siatki rozdzielajace róznia sie od siebie ksztaltem otworów (otwory okragle, prostokatne, kwadratowe, w ksztalcie dyfuzora i inne).W przypadku gdy plyn zawiera domieszki me¬ chaniczne lub jest skoncentrowanym roztworem soli wykazujacych sklonnosci do krystalizacji, to obserwuje sie stopniowe wypelnianie otworów siatki i nastepne ich zapychanie. W wyniku tego zmieniaja sie warunki hydrodynamiczne, co po¬ woduje koniecznosc wylaczenia reaktora w celu jego oczyszczenia. Znane sa równiez reaktory flu¬ idyzacyjne, w których plyn doprowadzany jest po¬ przez dno, za pomoca krócców umieszczonych stycznie z boku reaktora lub tez pionowo ponizej jego dna. W przypadku zatrzymania doplywu strumienia plynu do reaktora, czasteczki stale 7 warstwy znajdujacej sie w reaktorze dostaja sie do krócców i zapychaja je. Dlatego tez powstaje koniecznosc oczyszczenia krócców po kazdym przerwaniu pracy i przed kazdym uruchomieniem reaktora.W znanych reaktorach fluidyzacyjnych wadliwie rozwiazane sa przede wszystkim ich urzadzenia rozdzielajace plyn. Sposób doprowadzania plynu do reaktora fluidyzacyjnego wplywa w istotny sposób na charakter podnoszenia warstwy. Przy zapchaniu badz czesci otworów siatki rozdziela¬ jacej, badz czesci krócców, w zaleznosci od róz¬ nych konstrukcji reaktorów, nastepuje zaklócenie hydrodynamicznych warunków w urzadzeniu.Tworza sie, wzglednie zwiekszaja obszary uspoko¬ jenia, a wystepujace warunki maja charakter fon¬ tanny z pulsacjami. W takich warunkach z uply¬ wem czasu warstwa czastek stalych zmienia sie z warstwy „pseudoplynnej" w warstwe „lezaca". W reaktorach fluidyzacyjnych, w których przebiega reakcja chemiczna z tworzeniem produktu stalego, osadzaniu sie warstwy towarzyszy przyczepianie i zwiekszanie sie czasteczek stalych.Celem wynalazku jest usuniecie wad znanych reaktorów fluidyzacyjnych.Reaktor fluidyzacyjny wedlug wynalazku sklada sie ze zbiornika reakcyjnego z plaskim dnem, z elementu przejsciowego, oraz z cylindra górnego i cylindra przelewowego z rynnami przelewowymi.Reaktor wyposazony jest w tulejki prowadzace, zamontowane na wsporniku nosnym, przymocowa¬ nym do scian cylindra przelewowego. W tulejkach umieszczone sa ruchome rury stykajace sie z dnem zbiornika reakcyjnego. Górne konce tych rur po¬ laczone sa za pomoca gietkich elementów lacza¬ cych z rurowym przewodem cisnieniowym plynu 97 7903 97790 4 fluidyzujacego. W przypadku, kiedy plyn nie jest tloczony, lub kiedy natezenie przeplywu jest male., rury stykaja sie z dnem reaktora i zamykaja sta¬ lym czasteczkom dojscie do przewodów ruro¬ wych. Gietkie elementy laczace rury z rurowy¬ mi przewodami cisnieniowymi umozliwiaja rurom ruch w kierunku pionowym.Zalety reaktora fluidyzacyjnego wedlug wynala¬ zku polegaja na tym, ze zapobiega sie przedosta¬ waniu sie stalych czasteczek do przewodów ru¬ rowych doprowadzajacych plyn i ze zapewnione sa stabilne warunki hydromechaniczne oraz nie¬ przerwana praca reaktora, nawet w przypadku stosowania plynów zawierajacych domieszki me- rhaniczne, wzglednie skoncentrowanych roztworów soli sklonnych do krystalizacji, jak równiez w przypadku przeprowadzania w reaktorze reakcji chemicznej prowadzacej do powstania produktu stalego.' Przyklad wykonania przedmiotu wynalazku uwi¬ doczniono na zalaczonym rysunku, na którym re¬ aktor wedlug wynalazku przedstawiony jest w przekroju podluznym. Reaktor sklada sie ze zbior¬ nika reakcyjnego 1 z plaskim dnem 2, który za posrednictwem elementu przejsciowego 3, laczy sie z cylindrem górnym 4. Cylinder górny 4 wchodzi czesciowo do cylindra przelewowego 5 wyposazo¬ nego w. rynny przelewowe 6. Do scian górnego cy¬ lindra 4 przymocowany jest wspornik nosny 7, do którego przymontowane sa tulejki prowadzace 8, przez które przechodza rury 9 polaczone za pomo¬ ca gietkich elementów laczacych 10 z rurowymi przewodami cisnieniowymi 11.Reaktor fluidyzacyjny wedlug wynalazku pracu¬ je w nastepujacy sposób: Rury 9 stykaja sie z dnem 2 zbiornika 1. Przez przewody rurowe 11 i gietkie elementy laczace 10 tloczony jest plyn do rur 9. Rury 9 unosza sie z dna 2, a plyn roz¬ dziela sie poziomo, po czym w przestrzeni zbior¬ nika przechodzi pionowo, w góre, przy czym gra¬ nulowany material staly przechodzi w stan fluidy- zacji. W czasie styku plynu z granulowanym ma¬ terialem stalym zachodzi reakcja chemiczna, a otrzymywany przy tym produkt porywany jest przez plynacy w góre plyn.Powierzchnia materialu stalego uwalniana jest z powstajacego produktu, który poprzez cylinder przelewowy 5, i rynny przelewowe 6 odprowadza¬ ny jest z reaktora. Odleglosc pomiedzy koncami rur 9 i dnem 2 reaktora uzalezniona jest od cal¬ kowitego cisnienia plynu w przewodach 9 i od cisnienia panujacego w warstwie znajdujacej sie w poblizu dna reaktora, wzglednie od opornosci hydraulicznej znoszacej sie warstwy. Kazda zmia¬ na opornosci hydraulicznej warstwy wywoluje przesuniecie rur 9 w kierunku pionowym i od- dzialywuje na predkosc wylotu plynu z. rur i na odwrót. Taki stan rzeczy zapewnia utrzymanie w okreslonych granicach, zadanych warunków hydro¬ dynamicznych w reaktorze.Wypróbowanym przykladem zastosowania re¬ aktora jest stosowanie go do cementacji miedzi i kadmu w roztworach. PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.