Реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем и способ отделения материалов в твердой фазе от топочных газов, отходящих из реакторной камеры Советский патент 1991 года по МПК B01J8/24 F27B15/12 

Изобретение относится к реакторам с циркулирующим псевдоожиженным слоем и способу отделения твердого материала от отходящих газов.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса.

На фиг.1 показан реактор, продольный разрез; на фиг.2 - установка, вид сверху; на фиг.З - вид А «а фиг.1; на фиг.4 - реактор с вертикальным входным каналом, продольный разрез; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - реактор с нижним расположением сепаратора, разрез; на фиг.7 - сечение В-В.на фиг.6; на фиг.8 - реактор, вертикальный разрез.

Вертикальный реактор с псевдоожиженным слоем содержит реакторную камеру 1, из верхней части которой удаляемые отходящие газы проходят через направленный вниз газовый канал 2. Сепаратор 3 расположен рядом с камерой 1 таким образом, что его горизонтальная вихревая камера 4 и канал 2 выходят в направленную вниз коническую полость 5, образованную между стенкой 6 канала 2 и стенкой 7, соединенной по касательной с цилиндрической частью вихревой камеры. Полость 5 образует вход возвратного трубопровода 8 для твердого материала. На конце 9 сепаратора 3 выполнено выпускное отверстие 10 для газов,расXS00

чэ сл

(А

положенное концентричное вихревой камерой, которое соединяется через трубу 11 с конвенционной частью 12 реактора, Другой конец сепаратора закрыт. Ширина b газового канала 2 меньше, чем ширина В вихревой камеры 4 (фиг.2).

Канал 2 направляет отходящие газы реактора наклонно вниз в пространство или полость 5, выполняющую роль предварительного сепаратора, из которой основная часть г ззо в после изменения направления потока направляется тангенциально вверх в вихревую камеру 4. В связи с изменением направления основная часть твердого материала, содержащегося s газе, отделяется и направляется через трубопровод 8 в реактор. Часть оставшегося твердого материала отделяется на стенки вихревой камеры и удаляется из нее с направляющего язычка 13, обоазо- ванного вихревой камерой и каналом 2 и ударяется в стенку 7 между вихревой камерой и возвратным трубопроводом 8, по которому он возвращается в реактор. Очищенный газ удаляется через выпускное отверстие 10 в конвекционную часть.

В конструкции, представленной на фиг.4 и 5 газы удаляются из реакторной камеры 1 сепаратора 3 через канал 2, s твердыйматериал, отделенный от газоз. ре- циркулиоуется з реакторную камеру через большое количество прилегающих возвратных трубопроводов 8. Сначала газы направляются прямо вниз в газовый канал 2, после чего основная часть газов изменяет направление и движется в вихревую камеру 4 через отверстие 14 между направляющей 15 и язычком 13, образованным между каналом 2 1 вихревой камерой. Направляющая 15 расположена в конической полости 5, которая ведет к возвратному трубопроводу 8 и которая образована стенкой 6, соединяющей канал 2 и трубопровод 8, и стенкой 7. соединяющей вихревую камеру и возвратные трубопроводы 8. Направляющая 15 служит для направления потока, содержащего основную часть твердого материала, в возвратные трубопроводы и для нйправления после изменения направления основной части газов в вихревую камеру. Канал в вихревую камеру и трубопровод возврата твердого материала располагаются s линию так. что твердый материал проходит из одного канала в другой, не меняя направления. Твердый материал, отделенный на стенках вихревой камеры, удаляется в возвратные трубопроводы через отверстие 16 между направляющей и стенками 7. Очищенный газ удаляется через трубу 11, проходящую внутрь вихревой камеры; часть

1рубы 10, которая параллельна продольной оси вихревой камеры и оба конца которой открыты соединена с трубой 11.

3 конструкции, показанной на фиг.6 и 7,

cenapsiop 3 расположен в нижней части реактора. В канале 2, направляющем газы аниз, большая протяженность потока и сила тяжести создают высокую скорость, основная часть газов изменяет направление и

движется в вихревую камеру 4, а основная часть твердого материала движется по возвратному трубопроводу 8 в реакторную камеру. Между вихревой камерой и трубопроводом возврата твердого материала образуется язычок 13, поверхность которого, направляющая поток в вихревую камеру, образует тупой угол с каналом, направляющим газы в вихревую камеру. Твердый материал, отделенный в вихревой

камере, проходит на концы 17 и 18 камеры л направляется вдоль наклонных поверхно стей 19 v, 20 в возвратные трубопроводы. Для гарантирования подачи твердого материала к концам камеры основание последней предпочтительно выполнено наклонным в сторону концов. Очищенный газ удаляется через трубу 11 вверх в конвекционную часть, расположенную над вихревой камерой, i га не показанную на чертежах.

Б конструкции, представленной на

фиг.8. газы, удаленные из реакторной камеры i, проходят с большой скоростью через криволинейный нзл 21, который частично окружает вихревую камеру 4 сепаратора 3,

в полость, функционирующую как предварительный сепаратор, из которой основная часть газов направляется с помощью направляющей 15 за счет изменения направления вверх и по касательной к вихревой

камере 4. Основная часть твердого материала отделяется в полости 5 и движется без изменения направления через возвратный трубопровод 8 s реакторную камеру. Оставшийся твердый материал отделяйся на периферии вихревой камеры и удаляется в возвратный трубопровод через отверстие 16 между направляющей 15 и стенкой 7, которое соединяет вихревую камеру с возвратным трубопроводом. Очищенный газ

направляется через трубу 11, проходящую внутрь вихревой камеры, в конвекционную часть, находящуюся ниже аихревой камеры.

Форм у лаизобре тения

1. Реактор с циркулирующим псевдо- охиженным слоем, включающий вертикальную реакторную камеру и соединенный посредством входного канала с верхней частью реакторной камеры сепаратор в виде горизонтально установленной вихревой камеры с выходным патрубком очищенных газов и канала для рециркуляции твердой фазы с нижней частью реакторной камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, входной канал сопряжен с внутренними стенками циркуляционного канала возврата твердой фазы.

2.Реактор по п. 1,отличающийся тем, что входной канал размещен под углом к циркуляционному каналу для возврата твердой фазы.

3.Реактор по п. 1,отличающийся тем, что входной канал выполнен вертикальным.

4.Реактор по пп. 1-3, от л и ч а ющий- с я тем, что он снабжен направляющим язычком, образованным внутренней стенкой вихревой камеры и внутренней стенкой входного канала.

5.Реактор по пп.1-4, отл и ч а ю щ и й- с я тем, что он снабжен направляющим кожухом, в котором размещена вихревая камера с циркуляционным каналом для возврата твердой фазы, при этом торцовые сгенки вихревой камеры размещены с зазой

ром к стенкам кожухз для направления твердого материала из вихревой камеры в канал для рециркуляции твердой фазы.

6.Реактор по п.З, отличающийся 5 тем. что он снабжен направляющим элементом, размещенным в вихревой камере и образующим со стенками камеры входное отверстие, сообщающееся с входным каналом, и выходное отверстие, сообщающееся

10 с циркуляционной трубой возврата твердой

фазы.

7.Способ отделения материалов в твердой фазе от топочных газов, отходящих из реакторной камеры, путем сепара15 ции и последующей циркуляции сепарированного твердого материала в реакторную камеру, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, твердый материал предваритель- 20 но сепарируют путем изменения направления потока топочных газов, выбрасываемых из реакторной камеры, и последующего его разделения на основной газовый поток,со- держащий твердые частицы, подаваемый на 25 сепарацию, и газовый поток, содержащий твердые частицы, подаваемый на циркуляцию.

Изобретение относится к конструкциям реактора с циркулирующим псевдоожижен- ным слоем и позволяет повысить эффективность процесса. Реактор с циркулирующим псевдожидким слоем содержит вихревую камеру для разделения твердого материала от выходящих газов реактора. Канал, направляющий газы, выходящие из реактора, направлен вниз. Основная часть твердого материала отделяется от газов за счет изменения направления потока, после чего твердый материал направляется возвратный трубопровод в нижней части реактора. Основная часть газов направляется после изменения направления в вихревую камеру, в которой происходит дальнейшее отделение твердого материала. Отделение твердого материала осуществляют путем сепарации и последующей циркуляции сепарированного твердого материала, который сепарируют предварительно путем изменения направления потока топочных газов из реактора и последующего его разделения. 2 с., 5 з.п. ф-лы, 8 ил. сл с

- 72 1

фиг.1

12

г

ч

Ю

81

/

Физ.2

4J

-ъ

я

7

Y. .

/

-4i &

СО

о

оо

i

Ч

и

вв 2ff Я

фиг.7

фиг 6

8

19 17

I

фиг.8