Способ проведения процессов в псевдоожиженном слое и аппарат для его проведения

,108550 д) В 01 Л 8/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВВ ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ И АППАРАТДЛЯ ЕГО ПРОВЕДЕНИЯ(57) 1Способ проведения процессовв псевдоожиженном слое твердогореагента, протекающих при нагревес образованием агломератов, включающий псевдоожижение твердого реагента в основной камере псевдоожижения и последующее транспортированиеагломератов с помощью транспортерав разгрузочную камеру, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюоблегчения выгрузки агломератов иуменьшения потерь реагента в разгрузочной камере, на транспортереподдерживают режим псевдоожижениятвердого реагента под давлением.2. Аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое, включающий основную камеру с псевдоожиженным слоем, камеру выгрузки агломератов со средствами для поддержания и регулирования в ней гидростатического давления, примыкающую косновной камере и отделенную отнее вертикальной разделительнойперегородкой газораспределительнуюрешетку, выполненную в виде наклонноустановленного транспортера, верхнийконец которого размещен в камеревыгрузки, и напорные распределительные секции для псевдоожижающего газа,расположенные ниже транспортера,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,сцелью облегчения выгрузки агломератови уменьшения потерь реагентов вразгрузочной камере, нижний крайвертикальной разделительной перегородки расположен ниже или на томже уровне, что и верхний конецтранспортера, 1 10855Изобретение относится к конструкции аппарата с кипящим слоем и можетбыть использовано для газификациитоплива, получения клинкера в цементном производстве и для проведе 5ния реакций, протекающих при температурах, вызывающих самоспекание продуктов реакции.Известен способ проведения процессов в псевдоожиженном слое твердого реагента, протекающих при нагреве с образованием агломератов,включающий псевдоожижение твердогореагента в основной камере псевдоожижения и последующее транспортирование агломератов с помощью транспортера в разгрузочную камеру Г 11,Недостатком известного способаявляется то, что при его осуществлении возникают большие потери реагента.Известен аппарат для проведенияпроцессов в псевдоожиженном слое,включающий основную камеру с псевдоожиженным слоем, камеру выгрузкиагломератов со средствами для поддержания и регулирования в ней гидростатического давления, примыкающуюк основной камере и отделенную от неевертикальной разделйтельной перегородкой газораспределительную решетку,выполненную в виде наклонно установленного транспортера, верхний конецкоторого размещен в камере выгрузки,и напорные секции для псевдоожижающего газа, расположенные ниже транспортера 1 1.Недостатком данного устройстваявляется то, что в нем невозможноосуществить способ проведения процессов в псевдоожиженном слое, протекающих при нагреве с образованиемагломератов, особенно, когда псевдоожиженный слой глубокий.Цель изобретения - облегчение выгрузки агломератов и уменьшение потерьреагента в разгрузочной камере,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу проведения процессов в псевдоожиженном слое твер 50 дого реагента, протекающих при нагреве с образованием агломератов, включающему псевдоожижение твердого реагента в основной камере псевдоожижения и последующее транспортирование агломератов с помощью транспортера55 в разгрузочную камеру, на транспортере поддерживают режим псевдоожижения твердого реагента под давлением. 00 2В аппарате для проведения процессов в псевдоожиженном слое, включающем основную камеру с псевдоожиженнымслоем, камеру выгрузки агломератовсо средствами для поддержания и регулирования в ней гидростатическогодавления, примыкающую к основнойкамере и отделенную от нее вертикальной разделительной перегородкой гаэораспределительную решетку,выполненную в виде наклонно установленного транспортера, верхнийконец которого размещен в камеревыгрузки, и напорные секции дляпсевдоожижающего газа, расположенные ниже транспортера, нижний крайвертикальной разделительной перегородки расположен ниже или на томже уровне, что и верхний конецтранспортера.В зависимости от конкретногослучая применения предлагаемый аппарат может содержать:средства, например сопла, длявдувания в основной слой, вышеуровня подложки, реакционных газов,которые в некоторых случаях целесообразно нагревать до температуры,превышающей температуру газов,вдуваемых через подложку,средства для подачи пневматическим способом в основной слой гранулированных веществ путем рассеивания по поверхности или вдувания втолщу слоя,средства для обеспычивания газов,выходящих из зоны реакции, путемпропускания их через циклоны илидругие устройства, и для повторноговведения, в случае необходимости,твердых фракций, полученных в результате отделения, в основной кипящийслой,средства для предварительногонагревания свежих гранулированныхвеществ за счет теплообмена с газами,выходящими из зоны реакции,средства для обработки исходныхуглеродсодержащих веществ сильнонагретым воздухом или кислородомс добавлением водяного пара.На фиг,1 изображена предлагаемая установка, продольный вертикальный разрез, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг,З - разрез Б-Б на фиг.1,Аппарат содержит основную камеру 1 с псевдоожиженным слоем, образованную передней стенкой.2 и задней1085500 3стенкой 3, двумя боковыми стенками 4, днищем 5 и крышкой 6. В нижней части задней вертикальной стенки 3 выполнено прямоугольное отверстие 7, которое выполнено до днища 5 и к которому примыкает камера 8 выгрузки агломератов, образованная двумя стенками 9, расположенными с обеих сторон отвер"тия 7, и крышкой 10, находящейся на уровне верхнего края этого отверстия. Верхняя часть отверстия 7 перекрыта вертикальнойразделительной перегородкой 11, образующей нижнее продолжению стенки 3.Камера 1 содержит пол 12, установ-ленный с подъемом по направлению к задней части, в котором выполнена продольная прорезь 13, имеющая ширину, равную или приблизительно равную ширине отверстия 7. Прорезь 13 закрыта решеткой 14, образованной прямолинейной верхней ветвью бесконечной цепи 15 и свободно висящей нижней ветвью 16. Бесконечная цепь 15 проходит по переднему ролику 17,размещенному в отверстии, выполненном в передней стенке 2, и по заднему барабану 18, который опирается на поперечную стенку 19. Верхняя ветвь бесконечной цепи 15 образует подвижную решетку 14 с восходящим движением от передней к задней части, а для вдувания флюидизирующего газа под нижней поверхностью этой подвижной решетки установлены напорные распре делительные секции 20,Камера 8 закрыта на своем заднем конце поперечной стенкой 21 и содержит между стенками 21 и 19 поперечную перегородку 22, которая, как 40 и стенка 21, погружена своим нижним концом в водяной резервуар 23, образующий шлакосборник с гидравлической пробкой для канала, ограниченного стенками 9, 21 и перегородкой 22. 45Через каждую из двух боковых стенок 4, ограничивающих основную камеру 1, проходит один ряд патрубков или сопел 24, служащих для подачи в камеру 1 газа для нагревания и/или 50 термообработки, и другой, расположенный выше, ряд сопел 25, предназначенных для пневматической подачи измельченного вещества. Через верхнюю часть передней стенки 2 проходит 55 сопла 26, также служащее для подачи в камеру 1 гранулированного материала. 4Труба 27 для удаления газа, проходящая через крышку 6 камеры 1, вецет к циклону 28,имеющему верхнюю трубу 29 для удаления газа и нижнюю трубу 30 для возвращения твердых веществ в камеру 1. Труба 27 имеет ответвление 31, расположенное выше точки ее входа в циклон 28.Рассмотрим режим работы установки в случае ее применения для газификации топлива, угля или углеродосодержащего вещества.В этом варианте применения газифицируемое вещество, подаваемое в установку, образует в последней два слоя: глубокий слой в камере 1 и неглубокий слой в камере 8, при этом поверхность последнего находится приблизительно на уровне нижнего края перегородки 11, которая, предпочтительно, охлаждается циркулирующей водой. Оба эти слоя лежат на решетке 14, образуемой верхней ветвью бесконечной цепи 15. Распределительные секции 20 вдувают горячий воздух, имеющий, например, температуру 100-150 С, под решетку 14. Этот горячий воздух проходит через оба кипящих" слоя, и поскольку труба 27 является единственным выводящим каналом во всем аппарате в связи с наличием гидравлической пробки, газ, освобождающийся в камере 1, может выходить только сквозь глубокий "кипящий" слой и, таким образом, способствует газификации топлива, образующего этот слой, как и непосредственно подаваемый в этот слой воздух. Вследствие этого в свободной поверхности неглубокого слоя супествует избыточное давление, и оба слоя находятся, таким образом, в равновесии.Поскольку производство методом газификации газа с большой теплотворной способностью требует подвода значительного количества тепла, в глубокий слой через сопла 24 вдувают воздух с температурой порядка 500 С, гораздо более высокой по сравнению с температурой воздуха, подаваемого распределительными секциями 20, что предотвращает воздействие на решетку слишком высоких температур.В процессе работы топливо подается в установку либо путем непосредственного вдувания в толщу слоя через1085500 30 5сопла 25, либо путем распыпения по поверхности через сопло 26, либо двумя этими способами.Газообразные продукты, которые собираются в верхней части камеры 1, выходят из нее по трубе 27 и поступают в обеспыливающий циклон 28, Твердая фаза возвращается в глубокий слой по трубе 30, а газовая фаза выходит по трубе 29 к месту 10 хранения или использования, или также к одному или нескольким другим сепараторам, циклонам или аналогичным устройствам, включенным последовательно с циклоном 28. 5Ответвление 3 1 служит для подачи топлива по трубе 27, в которой происходит- рекуперация тепла газообразных продуктов за счет прямого теплообмена между ними и свежим топливом. 2 пСамоспекающиеся шлаки, которые образуются в процессе работы установки, откладываются на подвижной решетке 14, поднимаясь вместе с ней, переходят из глубокого слоя в неглу бокий, выходят через верхнюю поверхность последнего и падают между перегородками в резервуар 23, который образует гидравлическую пробку или водную преграду.В представленном примере верхняя точка решетки 14 находится приблизительно на уровне нижнего края перегородки 11, который соответствует уровню второго слоя. В других случаях применения можно создать перепад между этими уровнями, Например, верхняя точка решетки 14 может находиться выше нижнего края перегородки 11 для того, чтобы шлаки полностью выходили на поверхность второго неглубокого слоя. Аналогичным образом, нижний край перегородки 11 может располагаться на более низком уровне по сравнению с уровнем второго слоя. В любом случае канал, по которому два слоя сообщаются в своем основании, представляет собой утопленный канал. Целесообразно обдувать поверхность шлаков, выходящих на псверхность вместе с решеткой, через патрубок 32 для улучшения их обеспыпивания.Боковые сопла 25 для вдувания топлива могут располагаться иным образом по отношению к патрубкам для вдувания воздуха и находиться, например, на одном с ними уровне. Кроме того, свежее топливо может подаваться не пневматическим, а, например, механическим способом.Один или несколько обеспыливаю 1 щих циклонов или других сепараторов могут использоваться для осуществления теплообмена между газообразными продуктами и свежим топливом с целью рекуперации тепла, как это обычно делается в цементной промышленности,С целью рекуперации тепла можно также осуществлятьтеплообмен между газообразными продуктами и инжектируемым воздухом или другим газом,Согласно другому варианту над глубоким слоем твердых веществ, находящихся в процессе реакции, образуют второй "кипящий" слой для обработки газов, выходящих иэ этого слоя, при этом обработка может состоять, например, в десульфурации, в частности, в случае газификации топлива,Подвижная решетка 14 может иметь наклон только на части своего хода - на задней части, Она может быть решеткой иного типа, чем решетки в виде висящей цепи, и предлагаемое устройство для удаления агломератов, образовавшихся при расплавлении, может быть построено с использованием, например, встряхивающейся колосниковой решетки или составной решетки, содержащей одну часть в виде решетки с горизонтальной цепью и часть с наклонным шнеком, являющимся продолжением горизонтальной решетки.При газификации можно полностью или частично заменить воздух смесью кислорода и водяного пара.1085500 АГ.У оставител ехред И.М актор А кин ираж 533сударственного комиам изобретений и ота, Ж, Раушская н аказ 2043/55 ис СС Подта д. 4/5 Проектная,4 ал ППП "Патент",гор ВНИИПИпо д035, Мос Н. Кацовскаяелева Корректор А. Тя