JPS60212217A - 粒状材料を混合し分配するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、混合分配装置及び方法に関し、特に、一種類
または二種類以上の材料を容器内で混合し、容器から分
配するようにした混合分配装置に関する。

流動床の使用は、熱を発生するための効果的な方法とし
て古くから認められている。この種の装置においては、
石炭のような燃料と、燃料の燃焼の結果として放出され
る硫黄を吸収するための吸着材との混合物を含む粒状物
質の床が格子状のプレートの上に載せられ、この床を通
して空気を吹き上げて粒状物質を流動化させ、床があた
かも沸騰液のようになり、燃料の燃焼を促進するように
する。

流動床を収容する容器の壁に沿って間隔を置いて配設さ
れた複数の床上又は床内供給管を通して追加の燃料及び
吸着材を、常時床へ供給しなければならない。通常複数
個の材料導入口が容器の２つまたはそれ以上の壁に透設
されているので、燃料と吸着材とをそれぞれ別個の供給
源から受取り、それらを混合し、容器の壁に沿って間隔
を置いて配置された複数の導入口へ均一に分配するのは
、材料搬送の観点からみて困難である。

材料の混合を促進し、材料の搬送を容易にするために、
従来から材料に空気流を通すことが提案されている。し
かしながら、混合された粒状材料と共に排出される空気
は、適正な混合を確保するのに必要とされる空気量のう
ちの一部にしかすぎないので、相当量の余剰空気が系内
に残留し、適正な作動を維持するためには余剰空気を除
去しなければならない。

見匪吸髪斐 従って、本発明の目的は、固形粒状材料を複数の別個の
供給源から受取って混合し、正確かつ均一な態様で分配
する混合・分配装置および方法を提供することである。

本発明の他の目的は、材料を排出する前にその均一な混
合を確保するために混合すべき材料の床に空気流を通す
ようにした混合・分配装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、系内の余剰空気を除去し、浄
化して再び材料床内へ噴射するようにした混合・分配装
置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明によれば、粒状材料
の床を支持し、追加の材料を受容するための容器を設け
、加圧空気を容器内の材料床を通して吹き通し噴出する
のに十分な速度で容器内へ導入し、容器内に材料の流れ
を誘起し、材料の混合を促進する。余剰空気は、容器か
ら除去し、浄化して再び容器内へ吹込む。

犬ｍ、ｉ吸 以下に添付図を参照して本発明の好ましい実施例を説明
する。

第１および２図を参照すると、１つまたはそれ以上の供
給源（図示せず）から粒状材料を受入れるための上方人
口１２を有する細長い円筒形容器１０を含む本発明の混
合・分配装置が来会れている。この粒状材料は、例えば
、流動床のための破砕石炭の供給源と、石炭の燃焼の結
果として生じる硫黄を吸着するための石灰石供給源であ
る。

容器１０の下方端部分は、円錐形ホッパ１４の形に形成
されており、円錐形ホッパ１４は、その頂角部分に外部
供給源から空気などの加圧ガスを受入れるための導入口
１６を有している。空気は、後述するような態様で容器
内を通って上方へ吹上げられる。

４つの等間隔に配置された排出管１８（第１図には２つ
だけが示されている）が容器１０内の一点から容器の壁
を貫通して容器外の一点にまで水平平面に対し鋭角をな
して延設されている。

上述した供給源からの材料は、容器１０の入口１２内へ
導入され、重力によって容器内を流下し容器内に堆積す
る。一方、空気は導入口１６内へ導入されてホッパ１４
を通り、容器内に堆積している材料内を通って上昇する
。この空気の速度および流量は、材料の「吹上げ」を起
させるように、即ち、容器内の材料床の一部分が床の上
面から吹上げられるように調整する。後述するように、
この「吹上げ」現象は、床内の材料の循環を誘起し、材
料の混合を良好にする。

粒状材料床から容器１０内を上昇する相当な量の余剰空
気は、容器１０の上方部分に設けられた開口を通り、排
出導管２０内へ流出する。尿容器１０の上方部分から導
管２０を通して空気を排出させ、例えばサイクロン型分
離器のような任意の慣用構造の粒子分離器２４内へ導く
働きをする循環ブロア２２が設けられている。分離器２
４は。

周知の態様で作動し、空気から大部分の床材料粒子を分
離する。分離された粒子は、回転弁２８を備えた導管２
６を通って流下し、再噴射ノズル３０へ導かれる。ブロ
ア２２の吐出口は、導管３２を介して再循環ノズル３０
の入口側に接続されている。ノズル３０は、ブロア２２
からの空気によって弁２８からの固形粒子を連行し、導
管３４を通して容器１０の導入口１６へ導入する。回転
弁２８は、ブロア２２の高圧側から分離器２４内の低圧
帯域への空気の逆流を防止するシールの役割を果す。

分離器２４の空気出口は、導管３６を通して、やはりサ
イクロン型分離器のような第２段分離器３８に接続され
ている。図には示されていないが、分離器３８の粒子排
出口は、別の容器等へ接続することができる。

分離器３８の空気出口は、導管４０を介して循環ブロア
２２の吸入側に接続され、空気を系内へ再噴射するよう
になされている。かくして、ブロア２２からの吸引作用
により空気は容器１０から分離器２４．３８を通してブ
ロア２２へ吸引される。特に容器１０から導管２０を通
して排出される空気−粒子混合物と共に容器１０から除
去される熱が、循環ブロア２２によって容器１０内へ吹
込まれる熱を補償するのに十分ではなく、容器１０内の
床の温度上昇が過度になるような場合は、導管４０を通
る循環空気を冷却するために熱交換器４２を導管４０内
に設けることができる。

第２〜４図は、容器１０の細部を示す。容器から突出し
ている４本の排出管１８には耐熱材４４が被覆されてい
る。第４図に明示されるように、容器１０内のホッパ部
分の直ぐ上に中央孔４８を有する充填プラグ４６が挿入
されている。導入口１６からの空気は中央孔４８を通っ
て上昇する。

中央孔４８は、容器内を流下する材料を受けとめる円錐
形の開口５０に開口している。空気流が材料内を通って
上昇する結果として、容器の中央部に粒子（粒状材料）
の密度が低く、粒子の移動方向が総体的に上向きとなる
中央帯域６０が容器の軸線と同軸的に形成される。中央
帯域６０の周りには、粒子の密度が高く、粒子の移動方
向が総体的に下向きとなる環状帯域６２が形成される。

中央帯域６０は、開口５０の近傍において環状帯域６２
から連続的に粒状材料を供給される。これらのｉ状材料
は、加圧空気により中央帯域６０を通して床の上方部分
へ運ばれた後環状帯域６２内へ落下し、このサイクルが
繰返される。この結果として、床内の粒状材料の徹底し
た混合が達成される。

粒状材料は、環状帯域６２内を下降する間に一部分が材
料排出管１８の上端に流入し、重力によって排出管１８
内を流下し、容器１０の外部の使用部署（例えば流動床
式反応器）へ搬送される。

４本の排出管１８が配設されている第１〜４図の実施例
においては、混合された粒状材料の４つの別個の部位へ
の正確な分配が達成される。先に述べた流動床型反応器
の場合であれば、該反応器の流動床を収容する殻体の壁
に透設した材料供給管と、排出管１８の出口端とを連結
する配管を設けることができる。

もちろん、容器１０内の粒状材料が常時補給されるよう
に容器１０の入口１２への粒状材料の補給量を排出管１
８からの材料の排出量に応じて調整する。

また、余剰空気（通常、排出管１８から排出される空気
量の９０％以上）は、容器１０の上方部分へ上昇し、上
述したように導管２０を通して排出され、分離器２４に
よって浄化され、ブロア２２によって再循環せしめられ
る。

第５および６図は、容器１０の変型実施例を示す。この
実施例の部品のうち、第１〜４図の実施例の部品と同じ
ものは同じ参照番号で示されている。第５，６図では粒
状材料の図示は省略されている。この実施例では、先の
実施例の充填プラグ４６が省除され、４本の円周方向に
等間隔に配置された材料導入管６４が容器のホッパ部分
１４の壁を貫通して水平平面に対し角度をなして延設さ
れている。管６４は、先の実施例の場合と同様に、１つ
またはそれ以上の供給源から粒状材料を受取り、空気導
入口１６の直ぐ上のホッパ１４の下方部分へ供給する。

かくして、容器内に中央帯域および環状帯域が形成され
、容器内の材料の流れパターンは、第１〜４図の実施例
に関連して述べたのと同じである。

４本の円周方向に間隔を置いて配置された垂直排出管６
６が、容器１０内の一点からホッパ１４の傾斜壁を貫通
して容器外へ延長しており、第１〜４図の実施例に関連
して述べたのと同様の態様で４つの別個の外部部位へ粒
状材料を排出するようになされている。もちろん、第５
〜６図の実施例の容器も、第１図に示された循環、分離
、再噴射装置に組入れて用いることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、１つ
またはそれ以上の供給源からの粒状材料の正確な混合お
よびその材料の複数の排出点への均一な分配が簡単で能
率的な態様で達成され、かつ、容器からの余剰空気が能
率的な態様で用いられる。

以上、本発明の詳細な説明したが１本発明はこれに限定
されるものではなく、本発明の精神および範囲から逸脱
することなく、いろいろな変更、改変が可能である。例
えば、容器１０が大気圧またはほぼ大気圧で作動される
ものである場合は、空気循環導管４０および熱交換器４
２を省除し、第２段分離器３８から流出する空気を大気
に排出し、ブロア２２は大気から空気を吸引するように
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置系統の概略図、第２図は第１図の
系統の混合・分配装置の一部断面による立面図、第３図
は第２図の線３−３に沿ってみた断面図、第４図は第３
図の線４−４に沿ってみた垂直断面図、第５図は１本発
明の装置の別の実施例の、第４図と同様の図、第６図は
第５図の線６−６に沿ってみた水平断面図である。 図中、１０は容器、１２は入口、１４はホッパ、１６は
導入口、１８は排出管、２０は排出導管、２２はブロア
、３０は再噴射ノズル、２４．３８は分離器。 ８号編　１［（１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）粒状材料を混合し、分配するための装置において、
   粒状材料の床を支持するための容器と、核球へ追加の粒
   状材料を導入するために該容器に設けられた材料入口手
   段と、加圧ガスを、粒状材料床内を通り抜けて該材料の
   混合を促進するために十分な速度で該容器内へ導入する
   ためのガス導入手段と、前記混合された材料を前記容器
   から排出させるための材料排出手段と、前記ガスを該容
   器から排出させるためのガス排出口と、該排出されたガ
   ス内に帯同された粒子をガスから分離するために該ガス
   排出口に接続された粒子分離器と、該分離された粒５子
   を前記床内へ噴射して戻すための手段とから成る混合・
   分配装置。 ２）粒状材料を混合し分配するための方法において１粒
   状材料を容器へ導入して容器内に該粒状材料の床を形成
   し、加圧ガスを、前記粒状材料床内を通り抜けて該材料
   の混合を促進するのに十分な速度で該容器内へ導入し、
   該混合された材料を容器から排出させ、前記ガスを容器
   から排出させ、該排出されたガス内に帯同された粒子を
   該ガスから分離し、該分離された粒子を前記床内へ噴射
   して戻すことから成る混合・分配方法。