DE3712166A1 - Verfahren und vorrichtung zur verteilung von fluidisierungsgas in einem wirbelschichtreaktor - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur verteilung von fluidisierungsgas in einem wirbelschichtreaktorInfo
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Verteilung des Fluidisierungsgases in einem Wirbel
schichtreaktor, in dem das Gas der Wirbelschicht durch mehrere,
in einer Verteilerscheibe angeordnete, hauptsächlich vertikale
Rohre zugeführt wird, die an einem Ende ein Düsenteil
aufweisen.
Dem Wirbelschichtreaktor liegt ein Prinzip zugrunde, nach dem
Gas durch den im Reaktor befindlichen Feststoff geblasen wird, um
diesen in Schwebezustand zu versetzen. In der Regel enthält das
Gas auch Sauerstoff, der für den Verbrennungsprozeß benötigt
wird. Um das Trägergas gleichmäßig auf den gesamten Reaktor
querschnitt zu verteilen, wird das Gas in den Reaktor durch eine
Verteilerscheibe eingeblasen, die mehrere Öffnungen aufweist.
Zur Zuführung des Gases in die Wirbelschicht können mit den
Öffnungen der Verteilerscheibe verbundene Düsen eingesetzt wer
den, die aus einem vertikalen Rohr und einem gelochten Düsenteil
bestehen, wie z. B. in der SE-Patentanmeldung 84 00 529-7
dargestellt.
Die Menge des Trägergases wird entsprechend der Belastung des
Reaktors eingestellt. Eine Änderung des Gasdurchsatzes bringt
eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit an der Perforation
des Düsenteils mit sich. Eine hohe Strömungsgeschwindigkeit
hat einen großen Druckverlust und damit eine hohe Leistungs
aufnahme zur Folge, und eine geringe Geschwindigkeit verursacht
Verstopfung der Lochung. Dies beschränkt den Regelbereich
des Reaktors.
Aus der dem Stand der Technik entsprechenden DE-Patentanmeldung
21 52 401 ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Trägergas den
verschiedenen Abschnitten der Wirbelschicht durch eine Verteiler
scheibe, in zwei Teilströme aufgeteilt, zugeführt wird. Durch
das vorgeschlagene System soll die Regelung der Wärmeübertragung
bei Belastungsänderungen des Reaktors ermöglicht werden.
Durch die Erfindung sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Verteilung des Trägergases in einem Wirbelschichtreaktor ge
schaffen werden, die einen großen Regelbereich ermöglichen. Dies
wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht, das in
erster Linie dadurch gekennzeichnet ist, daß das Trägergas ver
anlaßt wird, durch die Strömungskanäle als zwei getrennt gere
gelte, konzentrische Ströme zu fließen. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung dagegen wird dadurch gekennzeichnet, daß um die das Gas
in die Reaktorkammer führenden Rohre herum ein zweites, kon
zentrisches Rohr angeordnet ist, das mit dem erstgenannten einen
zweiten, der Reaktorkammer das Gas zuführenden Strömungskanal
bildet, der in die Reaktorkammer in der Nähe des Düsenteils
mündet.
Im folgenden wird die Erfindung detailliert beschrieben, wobei
auf die Anwendungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen wird.
Fig. 1 zeigt einen Wirbelschichtreaktor im schematischen Ver
tikalschnitt.
Fig. 2 zeigt den Ausschnitt A aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
In Fig. 1 bezeichnet die Positionsnummer 1 einen Wirbel
schichtreaktor, der eine Reaktorkammer 2, eine obere Verteiler
scheibe 3 und eine untere Verteilerscheibe 4 sowie darunter ange
ordnete Luftkammern 5 und 6 umfaßt. Wie es aus Fig. 2
ersichtlich ist, ist ein den Öffnungen 7 der unteren Verteilerscheibe
4 jeweils ein senkrechtes Rohr 8 angeordnet, das am oberen Ende ein mit
Öffnungen 9 bestücktes Düsenteil 10 aufweist. Um das Rohr 8
herum ist ein mit den Öffnungen 11 der oberen Verteilerscheibe
verbundenes konzentrisches Rohr 12 angeordnet.
Das Außenrohr 12 bildet mit dem Innenrohr 8 einen, die
Luftkammer 5 mit der Reaktorkammer verbindenden Strömungskanal
13, und sein oberes Ende bildet eine Strömungsöffnung 14 mit
dem Düsenteil 10. Die Luftkammer 6 dagegen steht über das
Innenrohr 8 in Verbindung mit der Reaktorkammer 2.
In einem bestimmten Lastbereich, z. B. von 30 bis 70%, wird die
zur Aufwirbelung der in der Reaktorkammer 2 befindlichen Wirbel
schicht benötigte Gasmenge durch die Öffnungen 9 des Düsen
teils 10 der Wirbelschicht zugeführt, wobei die Strömungs
öffnung 9 so bemessen werden, daß die Strömungsgeschwindigkeit
auch an der unteren Grenze des Lastbereiches noch so groß ist,
daß sie nicht verstopft werden. Das Trägergas fließt dann in
die Reaktorkammer 2 aus der Luftkammer 6, der das Gas durch einen
Zulaufkanal 17 zugeführt wird. Das durch die Öffnungen 9
ausströmende Gas und das Schwebegut verhindern ein Verstopfen des
Strömungskanals 13 zwischen Außen- 12 und Innenrohr 8, auch wenn dadurch gar
kein oder nur geringe Mengen des Gases fließen. Bei Belastungs
änderungen ändert sich der Druck in der Luftkammer 6, der mit
einem darin befindlichen Geber 19 erfaßt wird. Erreicht der
Druck in der Luftkammer 6 einen 70% der Belastung entsprechenden
Wert, wird das in dem zur Luftkammer 6 führenden Kanal 15
angeordnete Regelventil 20 geöffnet, wodurch Gas in die Luft
kammer 5 und durch die Außenrohre 12 in die Reaktorkammer 2
fließt. Bei einer Belastungsänderung von 70% auf 100% bleiben
sowohl der Druck in der Luftkammer 6 als auch die durch das Innenrohr
8 eingegebene Gasmenge konstant; nur die durch die Strömungs
kanäle 13 zwischen den Außen- 12 und Innenrohren 8 in die Wirbelschicht
eingeblasene Gasmenge wird größer, wobei auch der mit den Gebern
16 erfaßte Druck in der Luftkammer 5 ansteigt. Entsprechend
geht der Druck in der Luftkammer 5 bei einer Belastungsänderung
von 100% auf 70% zurück, bis er einen vorgegebenen
Mindestwert erreicht und die weitere Regelung mittels einer Regel
einrichtung 18 im Zulaufkanal 17 der Luftkammer 6 erfolgt.
Da die Öffnungen 9 und 14 nah beieinander liegen, führen sie Trä
gergas ein und demselben Abschnitt der Wirbelschicht zu, deren
Turbulenz-Intensität sich somit in weiten Grenzen ändern läßt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, das
Fluidisierungsgas gleichmäßig auf die Fläche des gesamten
Reaktor-Querschnitts zu verteilen, wobei die Gasmenge in weiten
Grenzen variiert. Das Gas, z. B. Luft, kann in die Rohre 15 und
17 durch ein gemeinsames oder getrenntes Gebläse eingegeben
werden.
Die Erfindung ist nicht auf die als Beispiel angeführte Ausfüh
rungsform beschränkt, sondern es sind verschiedene Abwandlungen
und Anwendungen im Sinne des Erfindungsgedankens möglich.
Claims (6)
1. Verfahren zur Verteilung von Fluidisierungsgas in einem
Wirbelschichtreaktor, wobei das Fluidisierungsgas der Wirbel
schicht von unten, durch mehrere die Verteilerscheibe durch
laufende Strömungskanäle, infolge der Druckdifferenz zwischen dem
Druck im Gasraum unter der Verteilerscheibe und dem Druck im
Reaktor zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägergas veranlaßt wird, die Strömungskanäle als zwei
getrennt regelbare konzentrische Ströme zu durchfließen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Menge des der Wirbelschicht zugeführten Gases
geregelt wird, indem der Druck nur des einen Gasraumes auf
einen vorgegebenen Wert und danach ausschließlich der
des anderen geändert wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß beide Gasströme ein und demselben Abschnitt der
Wirbelschicht zugeführt werden.
4. Verfahren zur Verteilung des Fluidisierungsgases in einem
Wirbelschichtreaktor, der mehrere in einer Verteilerscheibe (47
angeordnete senkrechte Rohre ( 8) aufweit, die die der Reaktor
kammer (2) Gas zuführenden Strömungskanäle bilden, und an deren
Ende sich ein mit einer oder mehreren Öffnungen (9) bestücktes
Düsenteil (10) befindet, dadurch gekennzeichnet,
daß um die genannten Rohre (8) herum jeweils ein zweites konzentrisches
Rohr (12) angeordnet ist, das mit dem erstgenannten einen
zweiten, der Reaktorkammer Gas zuführenden Strömungskanal (13)
bildet, der in der Nähe des Düsenteils (10) mündet.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß das äußere Rohr (12) mit dem Düsenteil (10)
eine bzw. mehrere Austrittsöffnungen (14) bildet.
6. Düse gemäß Anspruch 4-5, dadurch gekennzeich
net, daß die Reaktorkammer (2) über ein Innenrohr (8) mit
einer unterhalb der unteren Verteilerscheibe (4) befindlichen
Luftkammer (6) und über ein Außenrohr (5) mit einer Luftkammer
unterhalb der oberen Verteilerscheibe (3) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI861517A FI861517A (fi) | 1986-04-10 | 1986-04-10 | Foerfarande och anordning foer foerdelning av fluidiseringsgas i en virvelbaeddsreaktor. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3712166A1 true DE3712166A1 (de) | 1987-10-15 |
Family
ID=8522434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873712166 Withdrawn DE3712166A1 (de) | 1986-04-10 | 1987-04-10 | Verfahren und vorrichtung zur verteilung von fluidisierungsgas in einem wirbelschichtreaktor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3712166A1 (de) |
FI (1) | FI861517A (de) |
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Also Published As
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FI861517A (fi) | 1987-10-11 |
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8130 | Withdrawal |