JPH0663614B2 - 流動床反応器 - Google Patents
流動床反応器Info
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- JPH0663614B2 JPH0663614B2 JP63506209A JP50620988A JPH0663614B2 JP H0663614 B2 JPH0663614 B2 JP H0663614B2 JP 63506209 A JP63506209 A JP 63506209A JP 50620988 A JP50620988 A JP 50620988A JP H0663614 B2 JPH0663614 B2 JP H0663614B2
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Classifications
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- 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
- B01J8/1845—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised
- B01J8/1854—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised followed by a downward movement inside the reactor to form a loop
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
- B01J8/006—Separating solid material from the gas/liquid stream by filtration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
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- F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
-
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- F23C10/16—Fluidised bed combustion apparatus specially adapted for operation at superatmospheric pressures, e.g. by the arrangement of the combustion chamber and its auxiliary systems inside a pressure vessel
-
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- F23C2206/101—Entrained or fast fluidised bed
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景及び概要 本発明は、煙道ガスから固体粒子を分離して反応室へ戻
し、再利用するようになされた循環流動床反応器に関す
る。本発明はガス化装置にも使用することができる。
し、再利用するようになされた循環流動床反応器に関す
る。本発明はガス化装置にも使用することができる。
知られている循環流動床反応器に於いては、煙道ガスは
反応室の上端からダクトを通してサイクロン式分離器へ
排出される。この煙道ガスに含まれている灰、未燃固形
燃料やその他の比較的粗い粒子は、その高温の煙道ガス
から分離されて反応室の下部へ戻される。この煙道ガス
は煙突を通して排気される前に、微粒子を除去するよう
に適当に設計された塵捕集器を通される。この排気に先
立って、各種装置により塵粒子の分離捕集が行われるの
であり、これらの装置はかなり大きな空間とそれらの様
々な要素を互いに連結する多重流路とを必要とする。こ
れらの様々な要素並びに機能を実質的に小型の装置に集
約させることは、これ迄達成されていなかった。
反応室の上端からダクトを通してサイクロン式分離器へ
排出される。この煙道ガスに含まれている灰、未燃固形
燃料やその他の比較的粗い粒子は、その高温の煙道ガス
から分離されて反応室の下部へ戻される。この煙道ガス
は煙突を通して排気される前に、微粒子を除去するよう
に適当に設計された塵捕集器を通される。この排気に先
立って、各種装置により塵粒子の分離捕集が行われるの
であり、これらの装置はかなり大きな空間とそれらの様
々な要素を互いに連結する多重流路とを必要とする。こ
れらの様々な要素並びに機能を実質的に小型の装置に集
約させることは、これ迄達成されていなかった。
本発明によれば、上端付近に備えられた少なくとも１つ
のガス排出開口と下端付近に備えられていてガスから分
離された固体物質のための少なくとも１つの入口開口と
を有する直立反応室と、開口された上端と開口された下
端とを有し、中実の多孔質超合金又は多孔質セラミック
で部分的に形成され、ほぼ垂直に延びていて且つ水平方
向に隔置された複数の通路を画定する装置を内部に収容
した濾過ハウジングとを具備する循環流動床反応器にお
いて、前記反応室及び前記濾過ハウジングは単一の耐圧
容器内に配置されており、前記濾過ハウジングは前記反
応室の直後に該反応室と背中合わせの関係で配置されて
いて前記反応室からの高温ガスを浄化するようになって
いるとともに、前記反応室の後壁の少なくとも１部分は
前記濾過ハウジングの壁を形成しており、 前記濾過ハウジングは、 ａ） 前記ガス排出開口及び前記通路の上端に連通する
ガス入口と、 ｂ） 前記入口開口及び前記通路の下端に連通してい
て、高温の固体物質を前記反応室に戻すための固体物質
の出口と、 ｃ） 前記通路の多孔質材料を通って流れる高温ガスを
前記濾過ハウジングから排出するための少なくとも１つ
の浄化ガス出口及び連通手段と、 を有することを特徴とする循環流動床反応器が提供され
る。
のガス排出開口と下端付近に備えられていてガスから分
離された固体物質のための少なくとも１つの入口開口と
を有する直立反応室と、開口された上端と開口された下
端とを有し、中実の多孔質超合金又は多孔質セラミック
で部分的に形成され、ほぼ垂直に延びていて且つ水平方
向に隔置された複数の通路を画定する装置を内部に収容
した濾過ハウジングとを具備する循環流動床反応器にお
いて、前記反応室及び前記濾過ハウジングは単一の耐圧
容器内に配置されており、前記濾過ハウジングは前記反
応室の直後に該反応室と背中合わせの関係で配置されて
いて前記反応室からの高温ガスを浄化するようになって
いるとともに、前記反応室の後壁の少なくとも１部分は
前記濾過ハウジングの壁を形成しており、 前記濾過ハウジングは、 ａ） 前記ガス排出開口及び前記通路の上端に連通する
ガス入口と、 ｂ） 前記入口開口及び前記通路の下端に連通してい
て、高温の固体物質を前記反応室に戻すための固体物質
の出口と、 ｃ） 前記通路の多孔質材料を通って流れる高温ガスを
前記濾過ハウジングから排出するための少なくとも１つ
の浄化ガス出口及び連通手段と、 を有することを特徴とする循環流動床反応器が提供され
る。
或る応用例に於いては、予備分離器が濾過ハウジングの
上方にて煙道ガス排出口と直接に接続されて配置され
る。この予備分離器はこのようにして反応室の上端と背
中合わせに配置されるのである。この予備分離器は煙道
ガスが前記通路を構成する濾過チューブに進入する前に
その煙道ガスから比較的粗い粒子を分離して、それらを
反応室へ戻すのに使用される。より小さい寸法の固体粒
子は煙道ガスが多孔質チューブを通る間にガス流から分
離される。このような粒子はチューブの内壁に沿ってチ
ューブ内部に残り、チューブを通して流れる残余のガス
流によって反応室へ戻されるように運ばれる。チューブ
の多孔壁をガスが通過する際にそのガスの通過浄化を行
う濾過装置の構造並びに機能は米国特許明細書第4,584,
003号に記載されている。その記述は参照することでこ
こに組み入れられる。
上方にて煙道ガス排出口と直接に接続されて配置され
る。この予備分離器はこのようにして反応室の上端と背
中合わせに配置されるのである。この予備分離器は煙道
ガスが前記通路を構成する濾過チューブに進入する前に
その煙道ガスから比較的粗い粒子を分離して、それらを
反応室へ戻すのに使用される。より小さい寸法の固体粒
子は煙道ガスが多孔質チューブを通る間にガス流から分
離される。このような粒子はチューブの内壁に沿ってチ
ューブ内部に残り、チューブを通して流れる残余のガス
流によって反応室へ戻されるように運ばれる。チューブ
の多孔壁をガスが通過する際にそのガスの通過浄化を行
う濾過装置の構造並びに機能は米国特許明細書第4,584,
003号に記載されている。その記述は参照することでこ
こに組み入れられる。
更に本発明によれば、２つの異なる形式の予備分離器が
反応器が小型であるという特徴を保って、使用されるこ
とができる。最初の形式に於いては、濾過チューブは傾
斜壁の上方で煙道ガス排出口に連通される面積空間内へ
突出される。これらのチューブの上端は１部閉じられて
いる。このようにして、煙道ガスの流れ方向の変化が粗
い粒子を分離するのであり、これらの粒子は濾過ハウジ
ングの頂部を形成する傾斜壁に付着して、反応室へ戻す
ように送られるのである。これより小さな寸法の固体粒
子を含むガスは濾過チューブ内へ進入し、ハウジング内
に形成されている複数の区画を通される。各区画は容器
から排気するための浄化ガス出口に接続されている。
反応器が小型であるという特徴を保って、使用されるこ
とができる。最初の形式に於いては、濾過チューブは傾
斜壁の上方で煙道ガス排出口に連通される面積空間内へ
突出される。これらのチューブの上端は１部閉じられて
いる。このようにして、煙道ガスの流れ方向の変化が粗
い粒子を分離するのであり、これらの粒子は濾過ハウジ
ングの頂部を形成する傾斜壁に付着して、反応室へ戻す
ように送られるのである。これより小さな寸法の固体粒
子を含むガスは濾過チューブ内へ進入し、ハウジング内
に形成されている複数の区画を通される。各区画は容器
から排気するための浄化ガス出口に接続されている。
他の形態に於いては、予備分離器は濾過ハウジングの頂
部の上に配置されたサイクロン式分離器を含むことがで
きる。このサイクロン式分離器へガスを接線方向に導く
ための入口ダクトがガス排出口に連通されている。分離
器の内部チューブはサイクロンへ向けて上方へ延在さ
れ、濾過チューブと連通されている室に対して傾斜壁を
通して開口されている。固体物質は傾斜壁の上に落下し
て反応室へ戻される。これに対してガスは上方へ突出し
たチューブの中へ流入し、これを通して流れるととも
に、これらの濾過チューブによってガス流に含まれた固
体物質が分離される。
部の上に配置されたサイクロン式分離器を含むことがで
きる。このサイクロン式分離器へガスを接線方向に導く
ための入口ダクトがガス排出口に連通されている。分離
器の内部チューブはサイクロンへ向けて上方へ延在さ
れ、濾過チューブと連通されている室に対して傾斜壁を
通して開口されている。固体物質は傾斜壁の上に落下し
て反応室へ戻される。これに対してガスは上方へ突出し
たチューブの中へ流入し、これを通して流れるととも
に、これらの濾過チューブによってガス流に含まれた固
体物質が分離される。
上述の説明から、反応室および濾過ハウジング、並びに
或る応用例に於いて濾過ハウジングの頂部の上に配置さ
れた予備分離器、は互いに対して背中合わせの状態で配
置され、これにより小型の一体化された容器が形成され
るということが認識されるであろう。これにより、組み
合わされ一体化された反応器および濾過ハウジングは加
圧容器の中に収容されることができるのである。
或る応用例に於いて濾過ハウジングの頂部の上に配置さ
れた予備分離器、は互いに対して背中合わせの状態で配
置され、これにより小型の一体化された容器が形成され
るということが認識されるであろう。これにより、組み
合わされ一体化された反応器および濾過ハウジングは加
圧容器の中に収容されることができるのである。
本発明の他の形態に於いては、一対の濾過ハウジングを
反応室の反対両側に配置することができる。これにより
各濾過ハウジングは中央の反応室と背中合わせの状態で
配置される。各々の濾過ハウジングは応用状態に応じて
上述した何れかの形式の予備分離器を備えることができ
る。各濾過ハウジングは浄化ガスを濾過チューブと容器
外側のハウジングとの間の空間から移送するための出口
導管を有している。何れかの予備分離器にて分離された
固体物質は重力によって傾斜壁に沿って中央の反応室内
へ落下する。一方、ガス流から濾過チューブにて分離さ
れた固体物質は反応室の基部へ向かって流動して反応室
へ戻されるのである。
反応室の反対両側に配置することができる。これにより
各濾過ハウジングは中央の反応室と背中合わせの状態で
配置される。各々の濾過ハウジングは応用状態に応じて
上述した何れかの形式の予備分離器を備えることができ
る。各濾過ハウジングは浄化ガスを濾過チューブと容器
外側のハウジングとの間の空間から移送するための出口
導管を有している。何れかの予備分離器にて分離された
固体物質は重力によって傾斜壁に沿って中央の反応室内
へ落下する。一方、ガス流から濾過チューブにて分離さ
れた固体物質は反応室の基部へ向かって流動して反応室
へ戻されるのである。
本発明の更に他の形態に於いては、反応室および濾過ハ
ウジングが背中合わせの関係状態に配置されるか、或い
は濾過ハウジングが反応室の反対両側に配置されるかに
拘わらずに、粗い固体物質は濾過組立体の１部を構成し
ている個別のパイプを通して循環される。この個別の濾
過組立体のパイプから出た粗い固体物質は他の濾過パイ
プを通して流動されている微細塵粒子と合流され、燃焼
室内へ一緒に流入される。これに代えて、粗い固体物質
および微細な固体物質を別々に燃焼室内へ導くようにす
ることができる。
ウジングが背中合わせの関係状態に配置されるか、或い
は濾過ハウジングが反応室の反対両側に配置されるかに
拘わらずに、粗い固体物質は濾過組立体の１部を構成し
ている個別のパイプを通して循環される。この個別の濾
過組立体のパイプから出た粗い固体物質は他の濾過パイ
プを通して流動されている微細塵粒子と合流され、燃焼
室内へ一緒に流入される。これに代えて、粗い固体物質
および微細な固体物質を別々に燃焼室内へ導くようにす
ることができる。
本発明の好ましい実施例に於いては、反応室および濾過
ハウジングは好ましくは円筒形の耐圧容器の中に収容さ
れる。又、この反応器は圧縮空気を供給され、浄化され
た煙道ガスはガスタービンに於いて利用される。本発明
の基本は流動床燃焼器以外にガス化装置に同様に応用す
ることができることが更に認識されるであろう。
ハウジングは好ましくは円筒形の耐圧容器の中に収容さ
れる。又、この反応器は圧縮空気を供給され、浄化され
た煙道ガスはガスタービンに於いて利用される。本発明
の基本は流動床燃焼器以外にガス化装置に同様に応用す
ることができることが更に認識されるであろう。
或る種の流動床反応器の応用例に於いては、固体粒子は
濾過チューブの内面に付着してしまい、そのチューブを
詰まらせてチューブを通るガスの流れを抑制する傾向を
示す。圧力パルスをガス出口パイプ内に与えて、多孔質
チューブを通るガスの流れ方向を瞬間的に変化させ、こ
れによりチューブの内面に付着した粒子を解放するよう
にできるが、このようにして解放された固体粒子はチュ
ーブに対して有益な擦り作用を生じることが認識されて
いる。従って、或る種の応用例に於いては、固体粒子が
チューブを通して流動する際のこのような固体粒子の擦
り作用は、チューブを洗浄して多孔空間に詰まり物質の
無い状態を維持する傾向を示すのである。このようにし
て、或る種の応用例に於いては、予備分離器は使用され
ず、又、他の応用例に於いて予備分離器で分離されてい
たような大きな粒子は濾過チューブを通して流動するよ
うになされ、これによりチューブの内部を擦ってそれら
の面を清浄状態に維持するようになされるのである。詳
しくは、多孔質チューブに大きな入口開口を形成し、こ
れにより追加される物質、特に大きな粒子、がチューブ
を通して流動してチューブを浄化し、そして最終的に流
動床燃焼室へ戻されるようになすことによって、上述し
たことが達成されるのである。
濾過チューブの内面に付着してしまい、そのチューブを
詰まらせてチューブを通るガスの流れを抑制する傾向を
示す。圧力パルスをガス出口パイプ内に与えて、多孔質
チューブを通るガスの流れ方向を瞬間的に変化させ、こ
れによりチューブの内面に付着した粒子を解放するよう
にできるが、このようにして解放された固体粒子はチュ
ーブに対して有益な擦り作用を生じることが認識されて
いる。従って、或る種の応用例に於いては、固体粒子が
チューブを通して流動する際のこのような固体粒子の擦
り作用は、チューブを洗浄して多孔空間に詰まり物質の
無い状態を維持する傾向を示すのである。このようにし
て、或る種の応用例に於いては、予備分離器は使用され
ず、又、他の応用例に於いて予備分離器で分離されてい
たような大きな粒子は濾過チューブを通して流動するよ
うになされ、これによりチューブの内部を擦ってそれら
の面を清浄状態に維持するようになされるのである。詳
しくは、多孔質チューブに大きな入口開口を形成し、こ
れにより追加される物質、特に大きな粒子、がチューブ
を通して流動してチューブを浄化し、そして最終的に流
動床燃焼室へ戻されるようになすことによって、上述し
たことが達成されるのである。
本発明の更に他の形態に於いては、濾過ハウジングは複
数の多孔質プレートで構成される。これらのプレートは
片面から突出するリブを有している。これらのプレート
が互いに対してほぼ垂直に配列されるならば、リブの自
由端部は隣接するプレートの後面に係合して複数の通路
を形成する。これらの通路の幾つかは濾過装置の頂部に
て濾過ハウジングガス入口と連通され、ガスがそれらの
通路を通して流動し、又、多孔質プレートを通してプレ
ートの平行配列により形成された他の通路内へ流れるこ
とができるようになされる。後者の通路は濾過ハウジン
グの頂部および底部の両方に於いて閉じられており、
又、それらの通路内へ流入する濾過された浄化ガスを捕
集して浄化ガス出口へ導くための連通導管を有してい
る。この代わりに、濾過ハウジングを複数の穴の形成さ
れた多孔質の中実材料で形成し、ハウジングの頂部のガ
ス入口と連通されたこれらの穴内へガスが流れ込み、多
孔質濾過ハウジングを通してハウジングの頂部および底
部にて閉じられているこれらの穴内へ流れ込み、浄化さ
れたガスを浄化ガス出口へ流すようにすることができる
のである。
数の多孔質プレートで構成される。これらのプレートは
片面から突出するリブを有している。これらのプレート
が互いに対してほぼ垂直に配列されるならば、リブの自
由端部は隣接するプレートの後面に係合して複数の通路
を形成する。これらの通路の幾つかは濾過装置の頂部に
て濾過ハウジングガス入口と連通され、ガスがそれらの
通路を通して流動し、又、多孔質プレートを通してプレ
ートの平行配列により形成された他の通路内へ流れるこ
とができるようになされる。後者の通路は濾過ハウジン
グの頂部および底部の両方に於いて閉じられており、
又、それらの通路内へ流入する濾過された浄化ガスを捕
集して浄化ガス出口へ導くための連通導管を有してい
る。この代わりに、濾過ハウジングを複数の穴の形成さ
れた多孔質の中実材料で形成し、ハウジングの頂部のガ
ス入口と連通されたこれらの穴内へガスが流れ込み、多
孔質濾過ハウジングを通してハウジングの頂部および底
部にて閉じられているこれらの穴内へ流れ込み、浄化さ
れたガスを浄化ガス出口へ流すようにすることができる
のである。
或る応用例に関する本発明の好ましい形態に於いては、
ガス入口は通路内径よりも大きな通路入口開口を形成す
る手段を含み、これにより通路内面に沿って固体粒子に
よる擦り作用を得て詰まりの発生する可能性を最少限に
抑えるようになされる。この入口開口手段は全体的に漏
斗形の部材とされ、これにより通路を通して流れる固体
粒子の量を、入口開口が通路内径と同じ直径とされた場
合に通路を通して流れる固体粒子の量よりも多量となす
ことが好ましい。即ち、各通路の入口は通路の合わせた
横断面積部分よりも大きな合わせた横断面積部分を有
し、これにより通路内面に沿う固体粒子の擦り作用を高
めるようになされるのである。
ガス入口は通路内径よりも大きな通路入口開口を形成す
る手段を含み、これにより通路内面に沿って固体粒子に
よる擦り作用を得て詰まりの発生する可能性を最少限に
抑えるようになされる。この入口開口手段は全体的に漏
斗形の部材とされ、これにより通路を通して流れる固体
粒子の量を、入口開口が通路内径と同じ直径とされた場
合に通路を通して流れる固体粒子の量よりも多量となす
ことが好ましい。即ち、各通路の入口は通路の合わせた
横断面積部分よりも大きな合わせた横断面積部分を有
し、これにより通路内面に沿う固体粒子の擦り作用を高
めるようになされるのである。
更に、本発明によれば、超合金又はセラミックで成る多
孔質材料によって画成された複数の隔置された通路を含
む濾過ハウジング内で、循環流動床反応室からの高温ガ
スに含まれている高温の固体物質を分離する方法におい
て、 前記濾過ハウジング及び前記反応室を単一の耐圧容器内
に配置し、 前記反応室の後壁の少なくとも１部分が前記濾過ハウジ
ングの壁を形成するようにして前記濾過ハウジングを前
記反応室に対して背中合わせの関係に配置し、 高温の固体物質を含んでいる高温ガスを前記反応室のガ
ス排出開口を通して前記濾過ハウジング内の前記通路中
に流入させて、該ガスを浄化するために前記多孔質材料
を通してガスを流すようにし、 前記多孔質材料を通って流れた浄化された高温ガスを捕
集し、 前記通路内のガスから分離された高温の固体物質を前記
反応室に戻す、 ことを特徴とする固体物質の分離方法が提供される。
孔質材料によって画成された複数の隔置された通路を含
む濾過ハウジング内で、循環流動床反応室からの高温ガ
スに含まれている高温の固体物質を分離する方法におい
て、 前記濾過ハウジング及び前記反応室を単一の耐圧容器内
に配置し、 前記反応室の後壁の少なくとも１部分が前記濾過ハウジ
ングの壁を形成するようにして前記濾過ハウジングを前
記反応室に対して背中合わせの関係に配置し、 高温の固体物質を含んでいる高温ガスを前記反応室のガ
ス排出開口を通して前記濾過ハウジング内の前記通路中
に流入させて、該ガスを浄化するために前記多孔質材料
を通してガスを流すようにし、 前記多孔質材料を通って流れた浄化された高温ガスを捕
集し、 前記通路内のガスから分離された高温の固体物質を前記
反応室に戻す、 ことを特徴とする固体物質の分離方法が提供される。
従って、本発明の第１の目的は、分離器を備えた新規且
つ改良された小型の循環流動床反応器の設計、特に加圧
燃焼その他の処理に使用するのに適当な分離器を備えた
循環流動床反応器の設計、並びにその反応器を作動させ
る方法、を提供することである。
つ改良された小型の循環流動床反応器の設計、特に加圧
燃焼その他の処理に使用するのに適当な分離器を備えた
循環流動床反応器の設計、並びにその反応器を作動させ
る方法、を提供することである。
本発明のこれらのおよびその他の目的並びに利点は以下
の説明、請求の範囲の記載および図面を参照することで
一層明白となるであろう。
の説明、請求の範囲の記載および図面を参照することで
一層明白となるであろう。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明の好ましい実施例に従って構成された
循環流動床反応器の概略的な垂直横断面図； 第２図は、第１図に示した反応器の１部を形成する予備
分離器の１部の破断した拡大横断面図； 第３図は、第１図の線Ａ−Ａにほぼ沿った反応器の横断
面図； 第４図は、本発明の他の実施例を示す第１図と同様な図
面； 第５図は、第４図の線Ｃ−Ｃにほぼ沿った反応器の横断
面図； 第６図は、本発明の更に他の実施例を示す第１図と同様
な図面； 第７図は、第６図の線Ｄ−Ｄにほぼ沿った反応器の横断
面図； 第８図は、本発明の更に他の実施例を示す第１図と同様
な図面； 第９図は、第８図の線Ｅ−Ｅにほぼ沿った反応器の横断
面図； 第10図は、本発明の更に他の実施例を示す第１図と同様
な図面； 第11図は、本発明の更に他の実施例を示す図面； 第12図は、本発明の更に他の実施例を示す第１図と同様
な図面；そして、 第13図は、第12図の線Ａ−Ａにほぼ沿った反応器の拡大
した横断面図である。
循環流動床反応器の概略的な垂直横断面図； 第２図は、第１図に示した反応器の１部を形成する予備
分離器の１部の破断した拡大横断面図； 第３図は、第１図の線Ａ−Ａにほぼ沿った反応器の横断
面図； 第４図は、本発明の他の実施例を示す第１図と同様な図
面； 第５図は、第４図の線Ｃ−Ｃにほぼ沿った反応器の横断
面図； 第６図は、本発明の更に他の実施例を示す第１図と同様
な図面； 第７図は、第６図の線Ｄ−Ｄにほぼ沿った反応器の横断
面図； 第８図は、本発明の更に他の実施例を示す第１図と同様
な図面； 第９図は、第８図の線Ｅ−Ｅにほぼ沿った反応器の横断
面図； 第10図は、本発明の更に他の実施例を示す第１図と同様
な図面； 第11図は、本発明の更に他の実施例を示す図面； 第12図は、本発明の更に他の実施例を示す第１図と同様
な図面；そして、 第13図は、第12図の線Ａ−Ａにほぼ沿った反応器の拡大
した横断面図である。
図面の詳細な説明 本発明の好ましい実施例を詳細に参照する。その１つの
例が添付図面に示されている。
例が添付図面に示されている。
図面を参照し、特に第１図を参照すれば、循環流動床反
応器１が示されている。この反応器１は実質的に垂直な
反応室２を含む。この反応室は、第３図に最も良く示さ
れているように多面の角度を付された形状の前壁３と、
平面的な後壁４とを有している。前壁３および後壁４は
水冷されており、通常のように垂直に延在されたチュー
ブで形成されている。濾過ハウジング５が反応室２と背
中合わせの関係状態で配置されている。従って反応器の
後壁４が濾過ハウジングの壁部を形成しているのであ
る。多面の角度を付された形状の前壁３と同様ではある
が逆方向の半円筒形の壁部６がハウジング５の残る水冷
壁部を形成している。濾過ハウジング５は壁部即ちプレ
ート８を含む。このプレート８はハウジングの上端を閉
じている。この壁部８は反応器１の頂壁９より下方に配
置されており、又、反応室へ向かって下方へ傾斜されて
いる。壁部８は複数の開口を備えており、ガス通路即ち
チャンネルを形成している複数の濾過チューブ10の上端
部の取り付けプレートとしての働きを有している。図示
したように、チューブ10はハウジング５の中に垂直に配
置されている。ハウジング５の下端には大体漏斗形の底
部11が備えられている。この底部11は出口12を有し、こ
の出口12を通してハウジング５から固体物質が排出され
る。濾過チューブ10の下端は下部構造チューブプレート
16に連結されている。ハウジング５は中間のチューブシ
ート13、14および15によって複数の重なり合った区画に
分割されている。濾過チューブ10の上端は傾斜プレート
８を通して突出しており、又、それらのチューブの開口
は第２図に示されるようにキャップ17でカバーされて固
体物質がチューブ内へ直接に進入するのを防止してい
る。開口33がキャップ17より下方位置でチューブ上端の
側部に形成されてガスがチューブ内へ流入できるように
しており、それ故にチューブは上端にて１部を閉じられ
ているのである。
応器１が示されている。この反応器１は実質的に垂直な
反応室２を含む。この反応室は、第３図に最も良く示さ
れているように多面の角度を付された形状の前壁３と、
平面的な後壁４とを有している。前壁３および後壁４は
水冷されており、通常のように垂直に延在されたチュー
ブで形成されている。濾過ハウジング５が反応室２と背
中合わせの関係状態で配置されている。従って反応器の
後壁４が濾過ハウジングの壁部を形成しているのであ
る。多面の角度を付された形状の前壁３と同様ではある
が逆方向の半円筒形の壁部６がハウジング５の残る水冷
壁部を形成している。濾過ハウジング５は壁部即ちプレ
ート８を含む。このプレート８はハウジングの上端を閉
じている。この壁部８は反応器１の頂壁９より下方に配
置されており、又、反応室へ向かって下方へ傾斜されて
いる。壁部８は複数の開口を備えており、ガス通路即ち
チャンネルを形成している複数の濾過チューブ10の上端
部の取り付けプレートとしての働きを有している。図示
したように、チューブ10はハウジング５の中に垂直に配
置されている。ハウジング５の下端には大体漏斗形の底
部11が備えられている。この底部11は出口12を有し、こ
の出口12を通してハウジング５から固体物質が排出され
る。濾過チューブ10の下端は下部構造チューブプレート
16に連結されている。ハウジング５は中間のチューブシ
ート13、14および15によって複数の重なり合った区画に
分割されている。濾過チューブ10の上端は傾斜プレート
８を通して突出しており、又、それらのチューブの開口
は第２図に示されるようにキャップ17でカバーされて固
体物質がチューブ内へ直接に進入するのを防止してい
る。開口33がキャップ17より下方位置でチューブ上端の
側部に形成されてガスがチューブ内へ流入できるように
しており、それ故にチューブは上端にて１部を閉じられ
ているのである。
チューブ10は焼結セラミック材料によって形成されてお
り、チューブプレート８および13の間の上部を除いて多
孔状態とされている。これらのチューブはこの上部に於
いてはガス透過性で無いのである。チューブシート13−
16の間の区画18、19および20にはそれぞれガス出口21、
22および23が備えられている。
り、チューブプレート８および13の間の上部を除いて多
孔状態とされている。これらのチューブはこの上部に於
いてはガス透過性で無いのである。チューブシート13−
16の間の区画18、19および20にはそれぞれガス出口21、
22および23が備えられている。
循環されて再利用される固体物質のための入口開口24は
反応室の下部に備えられている。直立パイプ25およびル
ープシール26が濾過ハウジングの底部の出口12を反応室
の固体物質入口開口24に接続している。
反応室の下部に備えられている。直立パイプ25およびル
ープシール26が濾過ハウジングの底部の出口12を反応室
の固体物質入口開口24に接続している。
格子29の下側の空気室28に接続された導管27からの空気
は、外部供給源から圧縮空気が該空気室へ供給される。
符号30および31で概略的に示されている給送装置は石炭
のような燃料、および石灰岩のような添加剤を格子29の
上方の反応室内へ供給するようになされている。
は、外部供給源から圧縮空気が該空気室へ供給される。
符号30および31で概略的に示されている給送装置は石炭
のような燃料、および石灰岩のような添加剤を格子29の
上方の反応室内へ供給するようになされている。
固体物質を含んだ煙道ガスは反応室２から頂壁９と傾斜
された上部のチューブプレート８との間に形成されてい
る開口32を通して排出される。このガスはしかる後濾過
チューブ10で形成されている通路即ちチャンネル内に流
入する。これらのチューブ10内へ流入する際、ガスはキ
ャップ17より下方の開口33を通して流入し、急激に流動
方向を変化される。これによりガスから固体物質の粗い
粒子が分離される。これらの粗い固体粒子は傾斜したチ
ューブプレート８上に捕集され、そのプレート表面上を
重力作用によって滑り落ち、後壁４に沿って反応室内へ
落下する。
された上部のチューブプレート８との間に形成されてい
る開口32を通して排出される。このガスはしかる後濾過
チューブ10で形成されている通路即ちチャンネル内に流
入する。これらのチューブ10内へ流入する際、ガスはキ
ャップ17より下方の開口33を通して流入し、急激に流動
方向を変化される。これによりガスから固体物質の粗い
粒子が分離される。これらの粗い固体粒子は傾斜したチ
ューブプレート８上に捕集され、そのプレート表面上を
重力作用によって滑り落ち、後壁４に沿って反応室内へ
落下する。
煙道ガスの１部は、濾過チューブに流入して該チューブ
により形成された通路即ちチャンネルに沿って下方へ流
れた後、最初のガス区画18内で多孔質チューブ壁部を通
過する。しかし、固体物質はチューブの内面に沿って流
動し続ける。
により形成された通路即ちチャンネルに沿って下方へ流
れた後、最初のガス区画18内で多孔質チューブ壁部を通
過する。しかし、固体物質はチューブの内面に沿って流
動し続ける。
煙道ガスの残りの１部は第２の区画19に於いて多孔質チ
ューブ壁部を通過する。煙道ガスの残る部分は第３の区
画20に於いて多孔質チューブ壁部を通過する。チューブ
の外面と濾過ハウジング区画の内面との間の空間内のガ
スは浄化ガス出口21、22および23を通して取り出され、
導管を通して図示していないガスタービンへ送られる。
ューブ壁部を通過する。煙道ガスの残る部分は第３の区
画20に於いて多孔質チューブ壁部を通過する。チューブ
の外面と濾過ハウジング区画の内面との間の空間内のガ
スは浄化ガス出口21、22および23を通して取り出され、
導管を通して図示していないガスタービンへ送られる。
ガスから分離された微細粒子は落下し、即ち下方へ向か
うガス又は粗い粒子の流れによって濾過ハウジングの底
部へ向けて移動され、固体物質出口12を通して排出され
る。これらの固体物質は直立パイプ25およびループシー
ル26を通して反応室２へ戻されるのである。主として灰
から構成される粒状物質はループシールもしくは反応室
の下端から導管34および35を通して取り出すことができ
る。取り出された物質は灰冷却装置36により冷却され
る。
うガス又は粗い粒子の流れによって濾過ハウジングの底
部へ向けて移動され、固体物質出口12を通して排出され
る。これらの固体物質は直立パイプ25およびループシー
ル26を通して反応室２へ戻されるのである。主として灰
から構成される粒状物質はループシールもしくは反応室
の下端から導管34および35を通して取り出すことができ
る。取り出された物質は灰冷却装置36により冷却され
る。
反応室２、濾過装置37、直立パイプ25、ループシール26
および灰冷却装置36の全ては耐圧容器７によって包囲さ
れ収容される。この容器は反応室内へ導かれるのと同じ
空気によって加圧される。これらの部分に作用する内圧
および外圧は等しいので、耐圧とされねばならないわけ
ではない。又、濾過ハウジングの壁部は水冷壁チューブ
で形成されているので高い耐熱性を得ることができる。
および灰冷却装置36の全ては耐圧容器７によって包囲さ
れ収容される。この容器は反応室内へ導かれるのと同じ
空気によって加圧される。これらの部分に作用する内圧
および外圧は等しいので、耐圧とされねばならないわけ
ではない。又、濾過ハウジングの壁部は水冷壁チューブ
で形成されているので高い耐熱性を得ることができる。
第４図および第５図は本発明の他の実施例を示してい
る。これは第１図〜第３図に示した実施例と構造および
作動がほぼ同じである。第１図〜第３図に示した実施例
からこの実施例を識別するのに役立つ構造および作動に
於ける特徴のみを以下に説明する。第１図〜第３図に示
したのと同じと認められる部材即ち実質的に同じ部材を
識別するために同じ符号が第４図および第５図に於いて
使用されている。
る。これは第１図〜第３図に示した実施例と構造および
作動がほぼ同じである。第１図〜第３図に示した実施例
からこの実施例を識別するのに役立つ構造および作動に
於ける特徴のみを以下に説明する。第１図〜第３図に示
したのと同じと認められる部材即ち実質的に同じ部材を
識別するために同じ符号が第４図および第５図に於いて
使用されている。
第４図および第５図に示した本発明の実施例は互いに背
中合わせに配置されている濾過ハウジング５および反応
室２を含む。反応室および濾過ハウジングの壁部は、第
５図に最も多く示されているように円筒形横断面をなす
容器を形成している。２つの平行なサイクロン式分離器
40が濾過ハウジングの上に取り付けられ、濾過装置37に
反応室を作動連結している。各サイクロン式分離器は円
周壁41を含み、この円周壁が環状分離室42を形成してい
る。ガス入口ダクト43各分離室に対して接線方向に接続
されている。この分離器の入口ダクト43は２つの排出開
口44に接続されている。これらの排出開口は反応室の後
壁４に形成されており、反応室からガスを排出するよう
になっている。分離室42の上端は頂部９によって閉じら
れている。濾過ハウジングの上に取り付けられている傾
斜壁即ちプレート46は分離室の底部を形成している。中
央パイプ47が各分離チャンネル内に延在されて底部に連
結されている。分離室の円周壁および分離器の底部付近
に配置された後壁４に形成された開口43は分離された固
体物質のための出口を形成している。ガス通路即ちチャ
ンネルを形成している複数の平行な濾過チューブ10は濾
過ハウジング内に垂直に配置される。これらのチューブ
の端部は、チューブ10を支持するための構造連結部を構
成する上部チューブシート13に連結される。付加的な中
間のチューブシート14および15は濾過ハウジングを区画
に分割している。傾斜壁即ちプレート46より下方の濾過
ハウジングの頂部は入口室49を形成しており、この入口
室がサイクロン式分離器からのガスを濾過チューブ10に
分配する。
中合わせに配置されている濾過ハウジング５および反応
室２を含む。反応室および濾過ハウジングの壁部は、第
５図に最も多く示されているように円筒形横断面をなす
容器を形成している。２つの平行なサイクロン式分離器
40が濾過ハウジングの上に取り付けられ、濾過装置37に
反応室を作動連結している。各サイクロン式分離器は円
周壁41を含み、この円周壁が環状分離室42を形成してい
る。ガス入口ダクト43各分離室に対して接線方向に接続
されている。この分離器の入口ダクト43は２つの排出開
口44に接続されている。これらの排出開口は反応室の後
壁４に形成されており、反応室からガスを排出するよう
になっている。分離室42の上端は頂部９によって閉じら
れている。濾過ハウジングの上に取り付けられている傾
斜壁即ちプレート46は分離室の底部を形成している。中
央パイプ47が各分離チャンネル内に延在されて底部に連
結されている。分離室の円周壁および分離器の底部付近
に配置された後壁４に形成された開口43は分離された固
体物質のための出口を形成している。ガス通路即ちチャ
ンネルを形成している複数の平行な濾過チューブ10は濾
過ハウジング内に垂直に配置される。これらのチューブ
の端部は、チューブ10を支持するための構造連結部を構
成する上部チューブシート13に連結される。付加的な中
間のチューブシート14および15は濾過ハウジングを区画
に分割している。傾斜壁即ちプレート46より下方の濾過
ハウジングの頂部は入口室49を形成しており、この入口
室がサイクロン式分離器からのガスを濾過チューブ10に
分配する。
作動に於いて、固体物質を含む煙道ガスは反応室の上端
に配置されている反応室ガス排出開口44を通して排出さ
れる。これらの固体物質の中の粗い粒子は分離室の周辺
にて分離されてその分離室の底壁46の上に落下する。こ
の底壁46の上に落下した固体物質は重力作用によって傾
斜面を滑り落ち、固体物質の開口48を通して反応室内へ
落下する。
に配置されている反応室ガス排出開口44を通して排出さ
れる。これらの固体物質の中の粗い粒子は分離室の周辺
にて分離されてその分離室の底壁46の上に落下する。こ
の底壁46の上に落下した固体物質は重力作用によって傾
斜面を滑り落ち、固体物質の開口48を通して反応室内へ
落下する。
粗い固体物質を分離したガスは分離室42からガス出口パ
イプ47を通して濾過装置の入口室49内へ排出される。こ
の濾過装置はそのガスを濾過パイプに分配する。このガ
スは多孔質濾過パイプを通して流れ、装置の外部で捕集
されるようになされるのであり、第１図〜第３図の実施
例に関して先に説明したのと同様に小かな寸法の粒子は
ガスの１部とともに反応室へ戻されるのである。
イプ47を通して濾過装置の入口室49内へ排出される。こ
の濾過装置はそのガスを濾過パイプに分配する。このガ
スは多孔質濾過パイプを通して流れ、装置の外部で捕集
されるようになされるのであり、第１図〜第３図の実施
例に関して先に説明したのと同様に小かな寸法の粒子は
ガスの１部とともに反応室へ戻されるのである。
第６図および第７図に示した本発明の実施例を参照すれ
ば、この実施例は第１図〜第３図および第４図〜第５図
の実施例と構造および作動がほぼ同じであり、この実施
例をその他の実施例から識別する助けとなる構造および
作動上の特徴のみを以下に説明する。同じもしくは実質
的に同じ部材を識別するために第１図〜第３図に使用さ
れたのと同じ符号が第６図および第７図に使用されてい
る。
ば、この実施例は第１図〜第３図および第４図〜第５図
の実施例と構造および作動がほぼ同じであり、この実施
例をその他の実施例から識別する助けとなる構造および
作動上の特徴のみを以下に説明する。同じもしくは実質
的に同じ部材を識別するために第１図〜第３図に使用さ
れたのと同じ符号が第６図および第７図に使用されてい
る。
第６図に於いて、反応室２は下部格子29を有する中央室
即ち中央空間として示されており、この空間に対して給
送装置30および31が石炭その他の燃料を給送して該室内
で燃焼させるようになっている。格子29の下方には空気
室28が備えられており、反応室２の上部は壁部９によっ
て閉じられている。
即ち中央空間として示されており、この空間に対して給
送装置30および31が石炭その他の燃料を給送して該室内
で燃焼させるようになっている。格子29の下方には空気
室28が備えられており、反応室２の上部は壁部９によっ
て閉じられている。
本発明のこの実施例によれば、反応室２の反対両側に一
対の濾過ハウジング５が配置されている。これらの濾過
ハウジングは同じ構造で互いに鏡像関係とされている。
濾過ハウジング５の各々は複数の直立した濾過チューブ
10を有しており、これらのチューブ10は上端にて傾斜壁
即ちプレート８により支持されている。これらのチュー
ブ10の上端は第２図に示したようにしてキャップ17で閉
じられている。濾過ハウジング５はプレート13、14、15
および16によって別個の重なり合わされた区画18、19お
よび20に分割されている。濾過チューブ10の周囲で且つ
ハウジング５の内部空間は浄化ガス出口21、22および23
に連通されている。濾過ハウジング５の下部は出口12を
備えた底部11を通して反応室と連通されている。これは
更に直立パイプ25およびループシール26を通して反応室
と連通されている。
対の濾過ハウジング５が配置されている。これらの濾過
ハウジングは同じ構造で互いに鏡像関係とされている。
濾過ハウジング５の各々は複数の直立した濾過チューブ
10を有しており、これらのチューブ10は上端にて傾斜壁
即ちプレート８により支持されている。これらのチュー
ブ10の上端は第２図に示したようにしてキャップ17で閉
じられている。濾過ハウジング５はプレート13、14、15
および16によって別個の重なり合わされた区画18、19お
よび20に分割されている。濾過チューブ10の周囲で且つ
ハウジング５の内部空間は浄化ガス出口21、22および23
に連通されている。濾過ハウジング５の下部は出口12を
備えた底部11を通して反応室と連通されている。これは
更に直立パイプ25およびループシール26を通して反応室
と連通されている。
本発明のこの実施例の作動は先の実施例に関して説明し
たのと同様である。重要なことは、濾過ハウジングが反
応室２に対して両側に配置されていることである。各濾
過ハウジングは反応室２と背中合わせの状態に配置され
ているのである。このようにして、この装置の全体に対
して小型のハウジングが与えられるである。
たのと同様である。重要なことは、濾過ハウジングが反
応室２に対して両側に配置されていることである。各濾
過ハウジングは反応室２と背中合わせの状態に配置され
ているのである。このようにして、この装置の全体に対
して小型のハウジングが与えられるである。
第８図および第９図に示された本発明の実施例を参照す
れば、この実施例は第１図〜第３図および第４図〜第５
図の実施例と構造および作動がほぼ同じであり、この実
施例をその他の実施例から識別する助けとなる構造およ
び作動上の特徴のみを以下に説明する。同じもしくは実
質的に同じ部材を識別するために第１図〜第３図に使用
されたのと同じ符号が第８図および第９図に使用されて
いる。
れば、この実施例は第１図〜第３図および第４図〜第５
図の実施例と構造および作動がほぼ同じであり、この実
施例をその他の実施例から識別する助けとなる構造およ
び作動上の特徴のみを以下に説明する。同じもしくは実
質的に同じ部材を識別するために第１図〜第３図に使用
されたのと同じ符号が第８図および第９図に使用されて
いる。
第８図に於いて、反応室および濾過ハウジング５は第１
図〜第３図および第４図〜第５図の実施例と同様に背中
合わせの関係状態に配置されている。傾斜壁46の上に取
り付けられたサイクロン式分離器40は第４図の実施例に
於けるサイクロンと構造および作動が同様である。この
実施例では、濾過ハウジングの上に取り付けられた傾斜
壁即ちプレート46が分離室の底部を形成している。ガス
通路即ちチャンネルを形成している複数の平行な濾過チ
ューブ10は、そのチューブ10と同じ多孔質材料で形成さ
れている径即ち面積部分を拡大された一対のチューブ10
0がハウジングの全長にわたって延在されている点を除
いて、第４図〜第５図の先に説明した実施例と同様に濾
過ハウジング内に垂直に配置されている。これらのチュ
ーブ10および100の上端は上部チューブシート13に連結
されている。この上部チューブシート13はチューブ10を
支持するための構造連結部を形成している。付加的な中
間のチューブシート14および15が濾過ハウジングを区画
に分割している。傾斜壁即ちプレート46の下方に位置す
る濾過ハウジングの上部は入口室49を形成している。こ
の入口室はサイクロン式分離器からのガスを濾過チュー
ブ10に分配する。面積部分を拡大されたチューブ100の
上端は傾斜壁46を通して開口し、壁部46に沿って滑り落
ちる粗い固体物質を受け入れようになされている。チュ
ーブ10および100の下端は出口12を備えた共通のホッパ
ー11内に位置している。このホッパーは直立パイプ25お
よびループシール26を通して反応室と連通している。作
動に於いて、固体物質を含む煙道ガスは反応室の上端に
配置されている反応室ガス排出開口44を通して排出され
る。固体物質の中の粗い粒子は分離室の周辺にて分離さ
れ、分離室の底壁46に向かって落下する。この傾斜壁46
上に捕集された物質は重力作用によってその傾斜面に沿
って滑り落ち、濾過チューブ100の上端開口内に進入す
る。
図〜第３図および第４図〜第５図の実施例と同様に背中
合わせの関係状態に配置されている。傾斜壁46の上に取
り付けられたサイクロン式分離器40は第４図の実施例に
於けるサイクロンと構造および作動が同様である。この
実施例では、濾過ハウジングの上に取り付けられた傾斜
壁即ちプレート46が分離室の底部を形成している。ガス
通路即ちチャンネルを形成している複数の平行な濾過チ
ューブ10は、そのチューブ10と同じ多孔質材料で形成さ
れている径即ち面積部分を拡大された一対のチューブ10
0がハウジングの全長にわたって延在されている点を除
いて、第４図〜第５図の先に説明した実施例と同様に濾
過ハウジング内に垂直に配置されている。これらのチュ
ーブ10および100の上端は上部チューブシート13に連結
されている。この上部チューブシート13はチューブ10を
支持するための構造連結部を形成している。付加的な中
間のチューブシート14および15が濾過ハウジングを区画
に分割している。傾斜壁即ちプレート46の下方に位置す
る濾過ハウジングの上部は入口室49を形成している。こ
の入口室はサイクロン式分離器からのガスを濾過チュー
ブ10に分配する。面積部分を拡大されたチューブ100の
上端は傾斜壁46を通して開口し、壁部46に沿って滑り落
ちる粗い固体物質を受け入れようになされている。チュ
ーブ10および100の下端は出口12を備えた共通のホッパ
ー11内に位置している。このホッパーは直立パイプ25お
よびループシール26を通して反応室と連通している。作
動に於いて、固体物質を含む煙道ガスは反応室の上端に
配置されている反応室ガス排出開口44を通して排出され
る。固体物質の中の粗い粒子は分離室の周辺にて分離さ
れ、分離室の底壁46に向かって落下する。この傾斜壁46
上に捕集された物質は重力作用によってその傾斜面に沿
って滑り落ち、濾過チューブ100の上端開口内に進入す
る。
粗い粒子を分離したガスは分離室からガス出口パイプ47
を通して濾過装置の入口室49に排出される。この入口室
はガスを濾過チューブ10に分配する。多孔質濾過チュー
ブ10および100を通してガスは流れ、装置の外部で捕集
するようになされる。小さな寸法の粒子および大きな寸
法の粒子ともガスの１部とともにホッパー11、出口12、
直立パイプ25およびループシール26を通して戻される。
これに代えて、粗い固体物質および微細な固体物質を別
々に燃焼室へ導くようにすることができる。
を通して濾過装置の入口室49に排出される。この入口室
はガスを濾過チューブ10に分配する。多孔質濾過チュー
ブ10および100を通してガスは流れ、装置の外部で捕集
するようになされる。小さな寸法の粒子および大きな寸
法の粒子ともガスの１部とともにホッパー11、出口12、
直立パイプ25およびループシール26を通して戻される。
これに代えて、粗い固体物質および微細な固体物質を別
々に燃焼室へ導くようにすることができる。
第４図〜第５図、第６図〜第７図および第８図〜第９図
に示した実施例の何れに対しても、これらの装置は第１
図の実施例に関して図示された容器と同様な圧力容器内
に収容できることは認識されよう。
に示した実施例の何れに対しても、これらの装置は第１
図の実施例に関して図示された容器と同様な圧力容器内
に収容できることは認識されよう。
本発明はガスから粗い固体粒子を分離する予備分離器を
備えずに達成できることも認識できよう。従って、第４
図〜第５図の実施例に於けるサイクロン式分離器であろ
うと、或いは第１図〜第３図の実施例に於いて示された
キャップされた濾過チューブの配列であろうとに拘わら
ずに、予備分離器は省略することができるのであり、
又、粗い固体物質を濾過チューブに流して濾過面を擦る
ようにして、これにより濾過チューブを清浄状態に維持
することができるのである。
備えずに達成できることも認識できよう。従って、第４
図〜第５図の実施例に於けるサイクロン式分離器であろ
うと、或いは第１図〜第３図の実施例に於いて示された
キャップされた濾過チューブの配列であろうとに拘わら
ずに、予備分離器は省略することができるのであり、
又、粗い固体物質を濾過チューブに流して濾過面を擦る
ようにして、これにより濾過チューブを清浄状態に維持
することができるのである。
予備分離器が不必要もしくは望ましいとされるようなこ
れらの応用として、又、本発明の更に他の実施例とし
て、第10図には第１図に示した反応器とほぼ同じ流動床
反応器が示されている。第１図に相当する部分には、第
１図の部分の番号に100番が加えられた番号が付されて
いる。第10図の実施例に於いては、粒子即ち固体物質が
濾過チューブ110を通して流動する際のそれらの粒子即
ち固体物質による改善された擦り作用が、多孔質チュー
ブを通してかなり大量の粒子が流れるようにする入口お
よびチューブ構造を備えたことで得られている。この形
態に於いては、反応室102および濾過ハウジング105は第
１図と同様に背中合わせの状態に配置されていて、壁部
104で離隔されている。この濾過ハウジング105は上部の
傾斜壁即ちプレート108を含む。このプレート108は複数
の開口133を備えており、濾過チューブ110の上端のため
の取り付けプレートとしての役目を有している。ガスお
よび固体物質の両方をチューブ110の内部へ分配する開
口133は大体漏斗形しており、上端が大きな開口面積と
されている。大体漏斗形の開口133の下方の小さな開口
面積が多孔質チューブ110に一致されている。漏斗形の
開口をこのように配向し配置することによって、より大
量の固体粒子がチューブに流れ込むようになされるので
あり、チューブの内面を乾燥状態で洗浄する即ち擦り付
け、これにより固体物質による多孔質チューブの詰まり
を実質的に最少限に抑えることができるようになる。チ
ューブ入口の拡大された漏斗形部分は傾斜壁108の上方
に突出されるのが適当とされるのであるが、漏斗形開口
133の上端に於ける大きな開口面積部分を傾斜壁108と一
致させるのも好ましい。この大体漏斗形の開口133はそ
れより下方に位置するチューブの合わせた横断面積部分
よりも横断面積部分を或る程度増大して、ガスおよび固
体粒子を受け入れるようになされることを説明するだけ
で十分である。これにより濾過チューブを通して流れる
固体粒子の流速および流量が増大し、これによってチュ
ーブ内面に沿う固体粒子による擦り作用が高められるの
である。
れらの応用として、又、本発明の更に他の実施例とし
て、第10図には第１図に示した反応器とほぼ同じ流動床
反応器が示されている。第１図に相当する部分には、第
１図の部分の番号に100番が加えられた番号が付されて
いる。第10図の実施例に於いては、粒子即ち固体物質が
濾過チューブ110を通して流動する際のそれらの粒子即
ち固体物質による改善された擦り作用が、多孔質チュー
ブを通してかなり大量の粒子が流れるようにする入口お
よびチューブ構造を備えたことで得られている。この形
態に於いては、反応室102および濾過ハウジング105は第
１図と同様に背中合わせの状態に配置されていて、壁部
104で離隔されている。この濾過ハウジング105は上部の
傾斜壁即ちプレート108を含む。このプレート108は複数
の開口133を備えており、濾過チューブ110の上端のため
の取り付けプレートとしての役目を有している。ガスお
よび固体物質の両方をチューブ110の内部へ分配する開
口133は大体漏斗形しており、上端が大きな開口面積と
されている。大体漏斗形の開口133の下方の小さな開口
面積が多孔質チューブ110に一致されている。漏斗形の
開口をこのように配向し配置することによって、より大
量の固体粒子がチューブに流れ込むようになされるので
あり、チューブの内面を乾燥状態で洗浄する即ち擦り付
け、これにより固体物質による多孔質チューブの詰まり
を実質的に最少限に抑えることができるようになる。チ
ューブ入口の拡大された漏斗形部分は傾斜壁108の上方
に突出されるのが適当とされるのであるが、漏斗形開口
133の上端に於ける大きな開口面積部分を傾斜壁108と一
致させるのも好ましい。この大体漏斗形の開口133はそ
れより下方に位置するチューブの合わせた横断面積部分
よりも横断面積部分を或る程度増大して、ガスおよび固
体粒子を受け入れるようになされることを説明するだけ
で十分である。これにより濾過チューブを通して流れる
固体粒子の流速および流量が増大し、これによってチュ
ーブ内面に沿う固体粒子による擦り作用が高められるの
である。
第10図を再び参照することによって、傾斜壁108に沿っ
て重力作用で流れ落ちる粒子が流動床反応器の燃焼室10
2に戻されるようにプレート108が傾斜されていることは
認識されよう。勿論、このプレート108は水平に、或い
は全ての粒子を反応器の燃焼室から濾過チューブへ向け
て流動させることが望まれるならば反対方向へ傾斜させ
ることができる。
て重力作用で流れ落ちる粒子が流動床反応器の燃焼室10
2に戻されるようにプレート108が傾斜されていることは
認識されよう。勿論、このプレート108は水平に、或い
は全ての粒子を反応器の燃焼室から濾過チューブへ向け
て流動させることが望まれるならば反対方向へ傾斜させ
ることができる。
先の実施例に於けるのと同様に、ガス出口121および122
は濾過チューブ110の間の空間即ち面積部分によって形
成される室と連通させて配置される。多孔質チューブを
通して流れるガスの１部はチューブ間の室内へ進入し、
ガス出口121および122を径て反応器から流出する。チュ
ーブを通して流動する固体物質は漏斗形底部111内に流
れ込んで直立パイプ125およびループシール内へ流出す
る。先の実施例に於けるのと同様に、ここに記載した装
置は耐圧容器内に収容される。
は濾過チューブ110の間の空間即ち面積部分によって形
成される室と連通させて配置される。多孔質チューブを
通して流れるガスの１部はチューブ間の室内へ進入し、
ガス出口121および122を径て反応器から流出する。チュ
ーブを通して流動する固体物質は漏斗形底部111内に流
れ込んで直立パイプ125およびループシール内へ流出す
る。先の実施例に於けるのと同様に、ここに記載した装
置は耐圧容器内に収容される。
ここで第11図に示した実施例を参照すれば、濾過ハウジ
ング205と背中合わせの状態に配置されて共通の壁部204
で離隔された反応室202が示されている。第11図におい
ては、第１図に相当する部分には、第１図の部分の番号
に200番が加えられた番号が付されている。この応用例
に於いては、ガスが反応器の上部壁209と濾過ハウジン
グの上部プレート208との間との間の湾曲通路232に沿っ
て運ばれる際に、予備分離が遠心力によって行われるの
である。この形態に於いては、上部プレート208は反応
室202から離れる方向へ且つガスの流れ方向に於いて反
応器の側壁へ向けて下方に傾斜されている。これによ
り、粗い固体粒子は湾曲壁232に沿って流動し、ガスの
１部と一緒に通路239を通って流れて反応器の燃焼室に
戻るようになされる。更に、ガスおよび固体粒子は傾斜
壁208に形成されている漏斗形の開口233に進入し、これ
らを通って流れる。漏斗形の開口233は傾斜壁208に対し
て先の実施例の場合と同様に配置されている。ガス出口
221および222が濾過チューブ210の間の室と連通させて
配置されている。
ング205と背中合わせの状態に配置されて共通の壁部204
で離隔された反応室202が示されている。第11図におい
ては、第１図に相当する部分には、第１図の部分の番号
に200番が加えられた番号が付されている。この応用例
に於いては、ガスが反応器の上部壁209と濾過ハウジン
グの上部プレート208との間との間の湾曲通路232に沿っ
て運ばれる際に、予備分離が遠心力によって行われるの
である。この形態に於いては、上部プレート208は反応
室202から離れる方向へ且つガスの流れ方向に於いて反
応器の側壁へ向けて下方に傾斜されている。これによ
り、粗い固体粒子は湾曲壁232に沿って流動し、ガスの
１部と一緒に通路239を通って流れて反応器の燃焼室に
戻るようになされる。更に、ガスおよび固体粒子は傾斜
壁208に形成されている漏斗形の開口233に進入し、これ
らを通って流れる。漏斗形の開口233は傾斜壁208に対し
て先の実施例の場合と同様に配置されている。ガス出口
221および222が濾過チューブ210の間の室と連通させて
配置されている。
従って作動に於いては、ガスは湾曲壁232に沿って流れ
ることにより先ず予備分離され、大きな即ち粗い固体粒
子はガスの１部とともに流れて反応室202へ戻される。
ガスおよび固体粒子の残る部分は漏斗形の開口232内へ
進入して多孔質濾過チューブ210内に流入する。先の実
施例の場合と同様に、ガスはチューブによって形成され
た通路即ちチャンネルに沿って流れ、そして多孔質チュ
ーブを通してプレート214および215で隔離された空間内
へ流れ込み、ガス出口221、222および223を通して流れ
る。濾過チューブの内面に沿って流動される固体粒子は
浄化作用を発揮して、それらの通路内で擦り作用を行っ
て多孔質チューブの多孔部分を実質的に詰まり物質がな
い状態に維持する。先の実施例に於けるのと同様に、チ
ューブ210を通して流動する固体物質は漏斗形の部分211
に流れ込み、直立パイプおよびループシールを通して反
応室へ戻されるように流される。
ることにより先ず予備分離され、大きな即ち粗い固体粒
子はガスの１部とともに流れて反応室202へ戻される。
ガスおよび固体粒子の残る部分は漏斗形の開口232内へ
進入して多孔質濾過チューブ210内に流入する。先の実
施例の場合と同様に、ガスはチューブによって形成され
た通路即ちチャンネルに沿って流れ、そして多孔質チュ
ーブを通してプレート214および215で隔離された空間内
へ流れ込み、ガス出口221、222および223を通して流れ
る。濾過チューブの内面に沿って流動される固体粒子は
浄化作用を発揮して、それらの通路内で擦り作用を行っ
て多孔質チューブの多孔部分を実質的に詰まり物質がな
い状態に維持する。先の実施例に於けるのと同様に、チ
ューブ210を通して流動する固体物質は漏斗形の部分211
に流れ込み、直立パイプおよびループシールを通して反
応室へ戻されるように流される。
第11図に示したこの実施例はかなりの量の固体粒子が循
環される場合の処理に特に適している。これに対して第
10図の実施例は循環する固体粒子の量が制限されている
場合の処理に更に一層適しているのである。
環される場合の処理に特に適している。これに対して第
10図の実施例は循環する固体粒子の量が制限されている
場合の処理に更に一層適しているのである。
第12図および第13図に示された実施例を参照すれば、多
孔質濾過チューブを使用する代わりに濾過装置は一連の
多孔質プレートによって構成されている。第12図におい
ては、第１図に相当する部分には、第１図の部分の番号
に300番が加えられた番号が付されている。第12図に於
いて、濾過ハウジング305とと背中合わせの状態に配置
された反応室302が示されている。先の実施例の場合と
同様に、この濾過ハウジング305の下端は固体物質捕集
室311および捕捉した固体物質を反応室へ戻すように移
送するための直立パイプ325が備えられている。
孔質濾過チューブを使用する代わりに濾過装置は一連の
多孔質プレートによって構成されている。第12図におい
ては、第１図に相当する部分には、第１図の部分の番号
に300番が加えられた番号が付されている。第12図に於
いて、濾過ハウジング305とと背中合わせの状態に配置
された反応室302が示されている。先の実施例の場合と
同様に、この濾過ハウジング305の下端は固体物質捕集
室311および捕捉した固体物質を反応室へ戻すように移
送するための直立パイプ325が備えられている。
この形態に於いては、第13図に示したように、濾過ハウ
ジング305は一連の実質的に垂直に延在されたプレート3
34を取り囲んでおり、各プレートはその一方の表面から
突出された横方向に突出したリブ337を有している。こ
れらのプレートは互いに横方向に隣接させて並べて垂直
に配置されると、リブ337の自由端が隣のプレートの後
面に突き当たる、即ち隣のプレートのリブ337と反対側
の表面に係合する、ことが認識できよう。このようにし
て、一連の水平方向に間隔を隔てられた通路即ちチャン
ネル335および336がプレートおよびリブの間に形成され
るのである。
ジング305は一連の実質的に垂直に延在されたプレート3
34を取り囲んでおり、各プレートはその一方の表面から
突出された横方向に突出したリブ337を有している。こ
れらのプレートは互いに横方向に隣接させて並べて垂直
に配置されると、リブ337の自由端が隣のプレートの後
面に突き当たる、即ち隣のプレートのリブ337と反対側
の表面に係合する、ことが認識できよう。このようにし
て、一連の水平方向に間隔を隔てられた通路即ちチャン
ネル335および336がプレートおよびリブの間に形成され
るのである。
チャンネルの上端、即ち第12図に於いて符号333で示す
位置にてチャンネルが濾過ハウジング305に関するガス
入口開口の面積部分に対して交互に開かれているのが好
ましい。通路335の下端は固体物質捕集室311に対して開
かれている。他の通路336は通路335と交互に配置されて
おり、頂部および底部の両端で閉じられている。しかし
ながら出口導管321が閉じた通路336の各々に連通されて
いて、それらの通路336から浄化ガスを取り出すように
なされており、又、通路336を図示していない浄化ガス
出口に連通させている。プレートに対する入口を形成し
ている上面は先の実施例の場合と同様に傾斜され、大き
な寸法の固体粒子を予備分離して反応室302へ戻すよう
に流動できるようになっている。
位置にてチャンネルが濾過ハウジング305に関するガス
入口開口の面積部分に対して交互に開かれているのが好
ましい。通路335の下端は固体物質捕集室311に対して開
かれている。他の通路336は通路335と交互に配置されて
おり、頂部および底部の両端で閉じられている。しかし
ながら出口導管321が閉じた通路336の各々に連通されて
いて、それらの通路336から浄化ガスを取り出すように
なされており、又、通路336を図示していない浄化ガス
出口に連通させている。プレートに対する入口を形成し
ている上面は先の実施例の場合と同様に傾斜され、大き
な寸法の固体粒子を予備分離して反応室302へ戻すよう
に流動できるようになっている。
作動に於いて、反応室302からの煙道ガスはガス入口開
口を通して濾過ハウジング内へ進入し、特に濾過ハウジ
ングの上端に開口する通路335内に進入する。このガス
と固体物質とは通路335から多孔質の垂直プレート334を
通して通路336へ流れ込むことによって分離される。通
路335内の分離された固体物質は流下し続けて固体物質
補集室311に至り、燃焼室へ戻されるようになされるの
である。
口を通して濾過ハウジング内へ進入し、特に濾過ハウジ
ングの上端に開口する通路335内に進入する。このガス
と固体物質とは通路335から多孔質の垂直プレート334を
通して通路336へ流れ込むことによって分離される。通
路335内の分離された固体物質は流下し続けて固体物質
補集室311に至り、燃焼室へ戻されるようになされるの
である。
その他の形態の濾過装置を第12図および第13図に示され
たように本発明に関して備えることができることは認識
されよう。例えば、リブを有しておらず通路335および3
36を交互に形成する互いに隔てられた多孔質プレートを
代替使用することができる。又、プレート自体に煙道ガ
スおよよび浄化ガスのためのチャンネルを形成された多
孔質プレートも使用できる。例えば、材料に穴を形成さ
れた多孔質ブロックが使用され、これによってガスがガ
ス入口から穴の或るものを通して且つ多孔質材料を通し
て他の穴内に進入して濾過装置から取り出されるように
することができる。
たように本発明に関して備えることができることは認識
されよう。例えば、リブを有しておらず通路335および3
36を交互に形成する互いに隔てられた多孔質プレートを
代替使用することができる。又、プレート自体に煙道ガ
スおよよび浄化ガスのためのチャンネルを形成された多
孔質プレートも使用できる。例えば、材料に穴を形成さ
れた多孔質ブロックが使用され、これによってガスがガ
ス入口から穴の或るものを通して且つ多孔質材料を通し
て他の穴内に進入して濾過装置から取り出されるように
することができる。
本発明の目的は、構造が小型且つ圧力容器内で使用でき
る循環流動床反応器を提供することによって完全に達成
されることが認識されよう。
る循環流動床反応器を提供することによって完全に達成
されることが認識されよう。
本発明は今のところ最も実用的で好ましい実施例と考え
られていることに関して説明してきたが、本発明はこの
説明した実施例に限定されるものではなく、逆に請求の
範囲の欄に記載した精神および範囲に含まれる様々な変
形装置および等価装置を包含することを意図しているこ
とが理解されねばならない。
られていることに関して説明してきたが、本発明はこの
説明した実施例に限定されるものではなく、逆に請求の
範囲の欄に記載した精神および範囲に含まれる様々な変
形装置および等価装置を包含することを意図しているこ
とが理解されねばならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭61−25412（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−113906（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4599952（ＵＳ，Ａ) 米国特許4584003（ＵＳ，Ａ) ヨ−ロッパ特許公開226140（ＥＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】上端付近に備えられた少なくとも１つのガ
ス排出開口（32,44,144,244,344）と下端付近に備えら
れていてガスから分離された固体物質のための少なくと
も１つの入口開口（24,124,224,324）とを有する直立反
応室（2,102,202,302）と、開口された上端と開口され
た下端とを有し、中実の多孔質超合金又は多孔質セラミ
ックで部分的に形成され、ほぼ垂直に延びていて且つ水
平方向に隔置された複数の通路（10,110,210,335）を画
定する装置を内部に収容した濾過ハウジング（5,105,20
5,305）とを具備する循環流動床反応器において、前記
反応室及び前記濾過ハウジングは単一の耐圧容器内に配
置されており、前記濾過ハウジングは前記反応室の直後
に該反応室と背中合せの関係で配置されていて前記反応
室からの高温ガスを浄化するようになっているととも
に、前記反応室の後壁の少なくとも１部分は前記濾過ハ
ウジングの壁を形成しており、 前記濾過ハウジングは、 ａ） 前記ガス排出開口及び前記通路の上端に連通する
ガス入口（33,47,133,233,333）と、 ｂ） 前記入口開口（24,124,224,324）及び前記通路の
下端に連通していて、高温の固体物質を前記反応室に戻
すための固体物質の出口（12,112,212,312）と、 ｃ） 前記通路の多孔質材料を通って流れる高温ガスを
前記濾過ハウジングから排出するための少なくとも１つ
の浄化ガス出口（21,121,212,321）及び連通手段（18,1
18,218,336）と、 を有することを特徴とする循環流動床反応器。 - 【請求項２】前記通路を画定する装置が複数の多孔質チ
ューブ（10,110,210）を含む請求の範囲第１項に記載の
循環流動床反応器。 - 【請求項３】前記連通手段は前記多孔質チューブが中を
貫通して延びている複数の重ね合わされた区画（18,19,
29）を含み、該区画がガスを前記浄化ガス出口（21,22,
23）に導くために前記多孔質チューブを通って流れるガ
スを受け入れるようになっている請求の範囲第３項に記
載の循環流動床反応器。 - 【請求項４】前記反応室及び前記濾過ハウジングは大気
圧とは違った圧力において作動される耐圧容器（７）内
配置されている請求の範囲第１項に記載の循環流動床反
応器。 - 【請求項５】超合金又はセラミックで成る多孔質材料に
よって画成された複数の隔置された通路を含む濾過ハウ
ジング内で、循環流動床反応器からの高温ガスに含まれ
ている高温の固体物質を分離する方法において、 前記濾過ハウジング及び前記反応室を単一の耐圧容器内
に配置し、 前記反応室の後壁の少なくとも１部分が前記濾過ハウジ
ングの壁を形成するようにして前記濾過ハウジングを前
記反応室に対して背中合わせの関係に配置し、 高温の固体物質を含んでいる高温ガスを前記反応室のガ
ス排出開口を通して前記濾過ハウジング内の前記通路中
に流入させて、該ガスを浄化するために前記多孔質材料
を通してガスを流すようにし、 前記多孔質材料を通って流れた浄化された高温ガスを捕
集し、 前記通路内のガスから分離された高温の固体物質を前記
反応室に戻す、 ことを特徴とする固体物質の分離方法。 - 【請求項６】前記耐圧容器は大気圧とは違った圧力にお
いて作動される請求の範囲第５項に記載の固体物質の分
離方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/072,597 US4793292A (en) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | Circulating fluidized bed reactor |
| US72,597 | 1987-07-13 | ||
| US180,122 | 1988-04-11 | ||
| US07/180,122 US4869207A (en) | 1987-07-13 | 1988-04-11 | Circulating fluidized bed reactor |
| PCT/FI1988/000112 WO1989000660A1 (en) | 1987-07-13 | 1988-07-08 | Circulating fluidized bed reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02502477A JPH02502477A (ja) | 1990-08-09 |
| JPH0663614B2 true JPH0663614B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=26753532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63506209A Expired - Lifetime JPH0663614B2 (ja) | 1987-07-13 | 1988-07-08 | 流動床反応器 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4869207A (ja) |
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