RU96114949A

RU96114949A - Центробежный сепаратор в сосуде высокого давления (варианты)

Info

Publication number: RU96114949A
Application number: RU96114949/25A
Authority: RU
Inventors: Эрикссон Тимо; Хюппянен Тимо; Исакссон Юхани; Провол Стивен; Пульккинен Теуво
Original assignee: Фостер Вилер Энергия Ой
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1998-10-10

Claims

1. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем, который содержит: сосуд высокого давления с круглым поперечным сечением, способный противостоять давлению, превышающему 2 бара и имеющий верхнюю и нижнюю часть; средство повышения давления в сосуде до значения, превышающего 2 бар; реакционная камера, выполненная внутри сосуда высокого давления и содержащая боковые стенки и потолок; средство подачи в указанную реакционную камеру ожижающего газа; средство подачи в указанную реакционную камеру топлива; средство отвода горячих топочных газов из указанной реакционной камеры; первый центробежный сепаратор, расположенный внутри указанного сосуда высокого давления, причем указанный первый сепаратор снабжен входным отверстием, соединенным с указанным средством отвода горячих топочных газов из указанной реакционной камеры, выпускным отверстием для газа, ведущим из указанного первого сепаратора и из указанного сосуда высокого давления, а также обратным каналом для возвращения отделенных твердых частиц из указанного первого сепаратора в указанную реакционную камеру; указанный первый центробежный сепаратор содержит вертикальную вихревую камеру с определенно нецилиндрическими стенками, ограничивающими внутреннее газовое пространство, причем указанное газовое пространство имеет определенно некруглое поперечное сечение, обладая отношением большой и малой осей, равным или превышающим 1,15, отличающийся тем, что указанный реактор дополнительно содержит: второй центробежный сепаратор, установленный внутри указанного сосуда высокого давления, причем указанный второй центробежный сепаратор снабжен входным отверстием, соединенным с указанным средством отвода горячих топочных газов из указанной реакционной камеры, выпускным отверстием для газа, ведущим из указанного второго сепаратора и из указанного сосуда высокого давления, а также обратным каналом для возвращения отделенных твердых частиц из указанного второго сепаратора в указанную реакционную камеру; указанный второй центробежный сепаратор содержит вертикальную вихревую камеру с определенно нецилиндрическими стенками, ограничивающими внутреннее газовое пространство, причем указанное газовое пространство имеет определенно некруглое поперечное сечение, обладая отношением большой и малой осей, равным или превышающим 1,15; или керамические фильтрующие средства, состоящие из множества отдельных фильтров, установленных на опорной конструкции внутри указанного сосуда высокого давления и снабженные входным отверстием для загрязненного газа, выходным отверстием для очищенного газа и выходным отверстием для золы, причем указанное входное отверстие для загрязненного газа соединено с выпускным отверстием для газа первого центробежного сепаратора; и тем, что указанный первый сепаратор и указанный второй сепаратор или указанные керамические фильтрующие средства располагаются с одной стороны указанной реакционной камеры, будучи размещенными одно над другим.

2. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п. 1, отличающийся тем, что указанный реактор содержит первый и второй центробежный сепараторы, причем указанные первый и второй сепараторы по существу идентичны.

3. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п. 2, отличающийся тем, что выпускное отверстие для газа указанного первого сепаратора обращено вниз; выпускное отверстие для газа указанного второго сепаратора обращено вверх и сепараторы имеют общую полость, соединенную с указанными ведущими из них выпускными отверстиями для газа.

4. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п. 1, отличающийся тем, что указанный реактор содержит первый сепаратор и керамические фильтрующие средства, размещенные одно над другим, указанный первый сепаратор, будучи установлен вдоль боковой стенки указанной реакционной камеры, соединяется с ее боковой стенкой, причем выпускное отверстие для газа указанного первого сепаратора обращено вниз и указанные керамические фильтрующие средства, включая монолитные или сотовые керамические фильтры, устанавливаются под указанным сепаратором.

5. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п.1, отличающийся тем, что указанный реактор содержит первый сепаратор и керамические фильтрующие средства, размещенные одно над другим, указанный первый сепаратор, будучи установлен вдоль боковой стенки указанной реакционной камеры, соединяется с ее боковой стенкой, причем выпускное отверстие для газа указанного первого сепаратора обращено вверх, и указанные керамические фильтрующие средства устанавливаются над указанным первым сепаратором.

6. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п. 5, отличающийся тем, что указанные керамические фильтрующие средства, включая монолитные или сотовые фильтрующие элементы, установлены над потолком указанной реакционной камеры.

7. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п.1, отличающийся тем, что указанный реактор содержит первый сепаратор и керамические фильтрующие средства, размещенные одно над другим, указанный первый сепаратор установлен в объеме, ограниченном указанной реакционной камерой, а выпускное отверстие для газа указанного первого сепаратора обращено вверх, указанные опорные конструкции и указанные фильтры устанавливаются под потолком указанной реакционной камеры и над указанным сепаратором.

8. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п.7, отличающийся тем, что указанные фильтры являются удлиненными и размещены над указанным потолком по вертикали и указанное входное отверстие для загрязненного газа в керамических фильтрующих средствах расположено с первой стороны реакционной камеры, а указанное отверстие для удаления золы в керамических фильтрующих средствах расположено со второй, противоположной стороны указанной реакционной камеры.

9. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п. 8, отличающийся тем, что указанные керамические фильтрующие средства содержат также наклоненный вниз пол, идущий от указанной первой к указанной второй стороне, и указанные удлиненные фильтры имеют различную длину, будучи короткими возле указанной первой стороны и более длинными возле указанной второй стороны.

10. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п.1, отличающийся тем, что указанные средства для создания высокого давления в указанном сосуде высокого давления содержит средство для подачи под давлением содержащего кислорода газа через верхнюю часть указанного сосуда для создания внутри него высокого давления, причем указанный нагнетательный поток газа включает также средства для подачи в указанную реакционную камеру через ее дно ожижающего газа.

11. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем, который содержит сосуд высокого давления с круглым поперечным сечением, способный противостоять давлению, превышающему 2 бар и имеющий верхнюю и нижнюю часть; средство повышения давления в указанном сосуде до значения, превышающего 2 бар; реакционная камера, выполненная внутри указанного сосуда высокого давления и содержащая боковые стенки и потолок; средство подачи в указанную реакционную камеру ожижающего газа; средство подачи в указанную реакционную камеру топлива; средство отвода горячих топочных газов из указанной реакционной камеры; первый центробежный сепаратор, расположенный внутри указанного сосуда высокого давления, причем указанный первый сепаратор снабжен входным отверстием, соединенным с указанным средством отвода горячих топочных газов из указанной реакционной камеры, выпускным отверстием для газа, ведущим из указанного первого сепаратора и из указанного сосуда высокого давления, а также обратным каналом для возвращения отделенных твердых частиц из указанного первого сепаратора в указанную реакционную камеру; указанный первый центробежный сепаратор содержит вертикальную вихревую камеру с определенно нецилиндрическими стенками, ограничивающими внутреннее газовое пространство, причем указанное газовое пространство имеет определенно некруглое поперечное сечение, обладая отношением большой и малой осей, равным или превышающим 1,15, отличающийся тем, что указанный реактор дополнительно один или несколько в общем идентичных центробежных сепараторов, установленных внутри указанного сосуда высокого давления, причем указанные идентичные центробежные сепараторы снабжены входным отверстием, соединенным с указанным средством отвода горячих топочных газов из указанной реакционной камеры, выпускное отверстие для газа, ведущее из указанных идентичных сепараторов и из указанного сосуда высокого давления, а также обратный канал для возвращения отделенных твердых частиц из указанных идентичных сепараторов в указанную реакционную камеру; указанные идентичные центробежные сепараторы содержат вертикальную вихревую камеру с определенно нецилиндрическими стенками, ограничивающими внутреннее газовое пространство, причем указанное газовое пространство имеет определенно некруглое поперечное сечение, обладая отношением большой и малой осей, равным или превышающим 1,15; указанная реакционная камера имеет одну площадь поперечного сечения; каждый из указанных идентичных сепараторов имеет другую площадь поперечного сечения газового пространства в них; указанная первая площадь поперечного сечения по существу равна сумме указанных вторых площадей поперечного сечения.

12. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п.11, отличающийся тем, что D является внутренним диаметром указанного сосуда высокого давления, d - длина каждой стороны газовой камеры каждого сепаратора и L и W - длина и ширина указанной реакционной камеры и оптимальная площадь реакционной камеры с заданным диаметром D сосуда высокого давления определяется путем решения следующих формул:

13. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п. 11, отличающийся тем, что D является внутренним диаметром указанного сосуда высокого давления, d - длина каждой стороны газовой камеры каждого сепаратора, L и W - длина и ширина указанной реакционной камеры, x - количество сепараторов и оптимальная площадь реакционной камеры с заданным диаметром D сосуда высокого давления определяется путем решения следующих формул:

14. Циркуляционный реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем по п. 11, отличающийся тем, что указанная реакционная камера имеет длину и ширину; указанный реактор включает также множество омега-панелей, размещенных в указанной реакционной камере и простирающихся по ее длине и указанные идентичные сепараторы размещены на противоположных сторонах по ширине указанной реакционной камеры вдоль продольных боковых стенок указанной реакционной камеры параллельно указанным омега-панелям.