SE470556B - Förfarande och anordning vid mesaombränning i fluidiserad bädd - Google Patents

Description

.fis ~<1 G3 crl C: (JK 2 i den heta bädden där kalcineringen försiggår varefter de bildade kalciumoxidpartiklarna bakar ihop sig till.granuler med en storlek av ca 2-20 mm och sjunker ned i bädden varifrån de tas ut från bottennivån på lämpligt sätt. De heta avgående kalsiumoxidgranulerna ledes i motström till ingående förbränningsluft och förvärmer denna till exem- pelvis 300°C.

PROBLEMET: En del av det fina materialet som matas in i den fluidise- rande bädden kommer emellertid att undgå fastklibbning vid andra partiklar och följer därför med de varma avgaserna upp ovanför bädden. Där kommer en del av dessa partiklar i kontakt med reaktorns väggar som är något kallare än själva upphettningszonen och.partiklarna börjar därför klibba fast vid väggarna. Temperaturen på dessa väggar kan vara inom området 600-800°C vilket är det kritiska kladdningsområdet för kalciumoxid, som är den övervägande delen av partikel- massan. Denna beläggning är mycket hård och måste givetvis avlägsnas från tid till annan. I själva reaktorbäddens väggområden sker emellertid ingen nämnvärd fastklibbning på väggarna, bland annat beroende på att granulerna som bildas och som rör sig längs väggarna håller dessa rena. Det har därför länge varit ett starkt önskemål att kunna genomföra mesaombränningen i en fluidiserande bädd på ett sådant sätt att dessa hårda beläggningar ovanför själva bädden undvi- kes.

LÖSNINGEN: Enligt föreliggande uppfinning har man löst ovan nämnda problem och åstadkommit ett förfarande vid mesaombränning i en fluidiserande bädd under användning av heta gaser som fluidiseringsmedium, vilket kännetecknas av att ett kylme- dium insprutas strax ovanför fluidiseringsbädden. fix “Ål (Ü j! .- _! 3 Det är enligt uppfinningen lämpligt att fluidiseringsgasen utgöres av rökgaser.

Det kylmedium som enligt uppfinningen lämpligen kan användas är mesa som skall ombrännas. Man kan tänka sig att hela mängden mesa som skall ombrännas tillsättes som kylmedium.

Med hjälp av kylmediet kan man enligt uppfinningen reglera temperaturen i området för fluidiseringsbädden och hålla denna vid en temperatur av under ca 600°C, företrädesvis vid ca 500°C.

Enligt uppfinningen bör temperaturen i den fluidiserande bädden vara under 1000°C, företrädesvis ca 875°C.

Det fasta materialet i gaserna över fluidiseringsbädden bör enligt uppfinningen avskiljas i exempelvis en cyklon och sedan ledas in i fluidiseringsbädden.

Uppfinningen innefattar även en anordning för utövande av förfarandet enligt ovan vilken anordning innefattar en i och för sig känd fluidiseringsreaktor för mesaombränning som kännetecknas av att den i området ovanför fluidise- ringsbädden är försedd med en insprutningsanordning för kylmedel, företrädesvis en s k splash-platta.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade figur som schematiskt visar en fluidiseringsreaktor enligt uppfinningen. ( f? Ef? ( .W FÖREDRAGEN UTFöRINcsFoRM: På figuren visas en fluidiseringsreaktdr 1 för mesaom- bränning. Denna reaktor, som kan ha en höjd av 6-10 m, är i sin bottendel försedd med munstycken 2 för tillförsel av Detta medium kan bestå rökgaser eller' olja och luft varvid oljan förbränns i fluidiseringsmedium. av heta fluidiseringsreaktorn och där skapar den nödvändiga höga temperaturen, vilken bör ligga under 1000°C, företrädesvis vid 875°C. bädd som består av små och stora pellets (2-20 mm) av kal- Ovanför mnnstyckena 2 svävar en fluidiserande ciumoxid samt mindre, nyss tillförda partiklar som ännu inte har bakat ihop sig. De stora partiklarna sjunker efter hand ned och tas ut på lämpligt ställe genom en öppning 4 vid reaktorns 1 bottendel.

Vid reaktorns 1 övre del finns ett utloppsrör 5 för fluidiseringsmediet jämte lätt, kalcinerat material. Detta lätta material avskiljes i cyklonen 6 och fluidiseringsme- diet lämnar denna vid utloppet 7. Det i cyklonen 6 avskilda materialet matas in i reaktorn 1 vid nedre delen direkt in i den fluidiserande bädden genom tillförselröret 8.

Ovanför den fluidiserande bädden 3 i det s k fribordet 9, har man anordnat en tillförselanordning 10 för kylmedium.

Detta kylmedium kan enligt uppfinningen bestå av icke behandlad mesa, men det kan även bestå av annat material, både fast, tillförseln av detta kylmedium är att temperaturen ovanför flytande och gasformigt. Det viktiga med den fluidiserande bädden 3 snabbt kyles ned till lämplig temperatur, i föreliggande fall ca 500°C. Innehållet av fasta partiklar i rökgaserna som stiger upp från bädden är nämligen till övervägande del kalciumoxid och dessa har en kladdningstemperatur av' mellan 600°C och 800°C. Genom tillförsel av ett kylmedíum kan man således snabbt sänka temperaturen ovanför bädden 3 så att man kommer under denna JE» *J “) (Il (fe tj* kladdningstemperatur, företrädesvis ned till i trakterna av 500°C. Härigenom undviker man fastkladdning av de fina partiklarna på reaktorns väggar och de följer istället med upp och matas sedan in vid tillförselröret 8 efter av- skiljning i cyklonen 6. Man kan tillsätta hela den mängd mesa som skall ombrännas som kylmedium vid 10 men om man vill ha en högre temperatur kan naturligtvis endast en del tillsättas. Temperaturen kan även regleras genom kylmediets egen temperatur. Denna är för obehandlad mesa i trakterna av 150°C eftersom mesan kommer från en torkanordning. Om endast en del av mesan tillsättes ovanför bädden vid 10, kan resten tillföras direkt i fluidiseringsbädden 3, exempelvis genom röret 8, som då även måste vara anslutet till någon mesabehållare.

Tillförselanordningen 10 för kylmedium kan vara av olika slag, men det är lämpligt att den utgöres av en s k splash- platta. Kylmediet sprutas lämpligen in i fribordet 9 med hjälp av luft eller någon annan gas.

En nackdel med mesaombränning i fluidiserande bädd, jämfört med i roterugnar, är att mesan som förs in till reaktions- zonen inte är förvärmd, vilket gör att bränsleförbrukningen blir högre än för roterugnar. I föreliggande fall då mesan helt eller delvis insprutas i fribordet kommer den att uppvärmas och den i cyklonen avskilda och till fluidise- ringsbädden 3 tillförda mesan kommer att vara uppvärmd till ca 500°C. Detta innebär en kraftig minskning av bränsle- förbrukningen i jämförelse med ombränning i en reaktor med hela mesatillförseln direkt in i fluidiseringsbädden 3 utan förvärmning.

Genom föreliggande uppfinning har man således med enkla åtgärder kunnat förbättra en i och för sig känd process och göra denna mer ekonomisk, dels genom undvikande av be- »Rhf .än f"_\ h.

CH (Ti ilj*- 6 läggning på fribordets innerväggar, dels genom förbättrad värmeekonomi.

Uppfinningen är inte begränsad till den visade utförings- formen utan den kan förbättras på olika sätt inom patent- kravens ram.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 .fa-s -_1 C3 (j: 01 PATENTKRAV:

1. Förfarande vid mesaombränning i fluidiserande bädd under användning av heta gaser som fluidiseringsmedium, k ä n n e t e c k n a t av att ett kylmedium (10) in- sprutas strax ovanför fluidiseringsbädden (3).

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att fluidiseringsgasen utgöres av rökgaser.

3. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att kylmediet (10) utgöres av mesa som skall ombrännas.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t. av att hela mängden mesa som skall ombrännas tillsättes som kylmedium (10).

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att temperaturen i området (9) ovanför fluidiseringsbädden (3) kyles till en temperatur av under ca 600°C, företrädesvis ca 500°C.

6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att temperaturen i den fluidi- serande bädden (3) är under 1000°C, företrädesvis ca 875°C.

7. Förfarande enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a t av att det fasta materialet i gaserna över fluidiseringsbädden (3) avskiljes i exempelvis en cyklon (6) och ledes in i fluidiseringsbädden (3). f' m-. 'Im 12)”- 8

8. Anordning för utövande av förfarandet enligt något av kraven 1-7, innefattande en i och för sig känd fluidise- ringsreaktor (1) för mesaombränning, k ä n n e t e c k - n a d av att den i området (9) ovanför fluidiseringsbädden (3) (10) för kylmedel, företrädesvis en s k Splash-platta. är försedd med en insprutningsanordning