RS49546B - Postupak za izvođenje reakcija u fluidizovanim slojevima čestica - Google Patents
Postupak za izvođenje reakcija u fluidizovanim slojevima česticaInfo
- Publication number
- RS49546B RS49546B YU22898A RS49546B RS 49546 B RS49546 B RS 49546B YU 22898 A YU22898 A YU 22898A RS 49546 B RS49546 B RS 49546B
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- particles
- oxygen
- supersonic
- nozzles
- fluidized bed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1872—Details of the fluidised bed reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1818—Feeding of the fluidising gas
- B01J8/1827—Feeding of the fluidising gas the fluidising gas being a reactant
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Postupak za izvođenje reakcija u fluidizovanim slojevima čestica sa transverzalnim dovođenjem jednog ili više reaktanata u fluidizovani sloj čestica, naznačen time, što se reaktanti dovode u fluidizovani sloj čestica (3) transverzalnim injektovanjem supersoničnom brzinom kroz supersonične mlaznice (4) i jedan od gasova, kao što je čist kiseonik, vazduh obogaćen kiseonikom, gas koji sadrži kiseonik ili hlor, kao reaktant se dovodi u fluidizovani sloj čestica (3) transverzalnim supersoničnim injektovanjem. Prijava sadrži još 5 zavisnih patentnih zahteva.
Description
Pronalazak se odnosi na uređaj, kao i na postupak za izvođenje reakcija u fluidizovanim slojevima čestica, pri čemu se reaktanti uduvavaju u fluidizovane slojeve čestica.
Poznate su reakcije u fluidizovanim slojevima čestica, pri čemu ti slojevi mogu biti stacionarni slojevi u takozvanim reaktorima sa tekućim (laminamim) slojem ili u reaktorima sa turbulentnim slojem ili struje čestica suspenodvanih u gas u reaktorima sa cirkulišućim turbulentim slojem, kod kojih je struja čestica, koja izlazi iz reaktora, potpuno ili delimično razdvojena od struje gasa i odvodi se u donju oblast reaktora. Fluidizovane čestice mogu biti ne samo reaktanti, kao npr. u postupcima prženja, sagorevanju uglja, procesa hlorizovanja itd., nego i katalizatori , kao što je npr. u postupcima razlaganja ugljovodonika (krekingu), reakcijama hidriranja itd. ili inertan materijal. Kod velikog broja na tehnički način izvedenih reakcija u fluidizovanim slojevima čestica (FSČ), u kojima je medijum za fluidizovanje gasovit, površine za ustrujavanje, kroz koje se gasovi za fluidizovanje uvode u reaktore, često predstavljaju problem, zato što su često izložene ne samo hemijskim, nego i tehničkim uticajima. Još jedan problem nastaje kod velikih reaktora, time što je otežana ravnomema raspodela gasa iznad velikih površina za ustrujavanje i što se, kada je uređaj van pogona, postavljaju visoki zahtevi za mehaničku nosivost. Najzad, kod bočnog uvođenja čestica nedovoljno radialno mešanje čestica može dovesti do oblasti sa različitim uslovima reakcije unutar FSČ.
Naročiti problemi prilikom izvođenja reakcija u FSČ javljaju se onda, kada odvojeno treba uvesti dva ili više gasovitih ili tečnih reaktanata u FSČ, jer oni npr. prilikom mešanja izvan FSČ formiraju eksplozivnu smešu.Ukoliko se jedan ili više ovih reaktanata uvodi kroz otvore u zidu reaktora, problemi nastaju neravnomernom raspodelom različitih reaktanata u FSČ. Da bi se to izbeglo, primenjuju se složeni uređaji, kod kojih se različiti reaktanti uvode preko odvojenih dovoda kroz površine za ustrujavanje.
Poznata je primena kiseonika u reaktorima sa stacionarnim ili cirkulišućim turbulentnim slojem, odnosno reaktorima sa laminarnim slojem u reakcijama oksidacije, kao što je npr. prž enje sulfidnih ruda, termičko razlaganje otpadnih sumpornih kiselina, kalcinacija glinice ili sagorevanje otpadnih taloga. Primenom vazduha kao gasa za fluidizovanje vrši se fluidizovanje čestica čvrstog materijala, što znači održavaju se u stanju lebdenja (suspenzije) i istovremeno se dovodi kiseonik za reakcije oksidacije sa reaktantima. Fluidizovane čestice mogu biti ne samo oksidabilni reaktanti, nego i inertne supstance ili katalizatori.
Osim toga, poznato je da se kapacitet uređaja povećava i kod egzotermnih reakcija, kao što je razlaganje otpadne sumporne kiseline, a potrošnja goriva smanjuje, tako što se umesto vazduha za sagorevanje primenjuje kiseonik ili vazduh obogaćen kiseonikom. Ukoliko se sagorevanje goriva vrši plamenicima (DE 2 506 438), ovaj postupak je bez problema. Primena vazduha obogaćenog kiseonikom ima prednosti takođe i kod izvođenja reakcija ove vrste u reaktorima sa laminarnim slojem (DE 3 328 708). Ovde se ipak, s jedne strane otporom supstanci u oblasti dovodnog sistema vazduha za fluidizovanje i s druge strane povišenjem temperature u neposrednoj blizini površine za ustrujavanje usled većeg sadržaja kiseonika, sadržaju kiseonika postavljaju relativno uske granice. Ovo dovodi do problema u vezi sa mehaničkom čvrstoćom i stvaranjem ogorina na površinama.
Stoga je zadatak predmetnog pronalaska bio da stavi na raspolaganje uređaj i postupak za izvođenje reakcija u fluidizovanim slojevima čestica, pomoću kojih bi se izbegli navedeni problemi, kao što su neravnomerna raspodela u FSČ, hemijski i mehanički otpor i nosivost površina za ustrujavanje, neravnomerna raspodela gasa i nedovoljno radijalno mešanje čestica i različite karakteristike reakcija u FSČ, i pomoću kojih se može efiksano i jeftino raditi.
Ovaj zadatak se mogao rešiti reaktorom i postupkom prema pronalasku. Iznenada je pronađeno, da se gore navedeni problemi mogu skoro potpuno ili potpuno rešiti transverzalnom injekcijom reaktanata u FSČ brzinom većom od brzine zvuka.
Na slici je prikazan reaktor u preseku. U nastavku opisa se daju tehničke karakteristike pronalaska uopšte, a na kraju je dat opis primera izvođenja reaktora prema pronalasku prikazan na slici.
Predmet pronalaska je reaktor sa površinom za ustrujavanje, kroz koju se dovodi gas za fluidizovanje u neki od slojeva čestica iznad površina za ustrujavanje u cilju dobijanja fluidizovanog sloja čestica, karakterističan po tome, što su u zid reaktora iznad površine za ustrujavanje raspoređene jedna ili više mlaznica za brzine mlaza veće od brzine zvuka (supersonične mlaznice). Kod reaktora se radi o onim reaktorima, kod kojih se unošenjem gasa za fluidizovanje kroz površinu za ustrujavanje iznad ove površine obrazuje fluidizovani sloj čestica i kod kojih se transverzalnim supersoničnim mlaznicama radijalno ili pod nekim uglom u odnosu na poluprečnik injektuju reaktanti u ovaj fluidizovani sloj čestica brzinom većom od brzine zvuka.
Supersonične mlaznice, koje su takođe poznate kao Lavalove mlaznice, po potrebi je pogodno opremiti omotačem za hlađenje.
Supersonične mlaznice (Lavalove mlaznice) našle su u tehnici široku primenu i koriste se za to da se gasne struje sa brzinama manjim od brzine zvuka ubrzaju na nadzvučnu brzinu.
Po obimu reaktora se mogu postaviti jedna ili više supersoničnih mlaznica.
Mlaznice mogu biti raspoređene u jednu ili više ravni.
Rastojanje između mlaznica i površine za ustrujavanje iznosi prvenstveno bar 100 mm, a naročito je pogodno rastojanje od 250 do 600 mm.
Ugradnja Lavalovih mlaznica se prvenstveno izvodi tako što imaju izlaz na unutrašnjem zidu reaktora ili su uvučene u odnosu na njega.
Nagib mlaznica u odnosu na horizontalu prvenstveno iznosi manje od 20°, a naročito je pogodno 0°.
Supersonične mlaznice su prvenstveno radijalno postavljene ili pod nekim uglom u odnosu na poluprečnik.
Dimenzije najužeg poprečnog preseka i izlaznog poprečnog preseka Lavalovih mlaznica određuju se prema količini koja se injektuje, temperaturi i Mahovom broju reaktanata koji izlaze iz mlaznice i prema raspoloživom pritisku komponenti.
Proračun mlaznica se odvija prema stručnjaku poznatim formulama za Lavalove mlaznice.
Sledeći predmet pronalaska je postupak za izvođenje reakcija u fluidizovanim slojevima čestica uvođenjem gasa za fluidizovanje preko površine za ustrujavanje radi dobijanja fluidizovanog sloja čestica i transverzalnim dovođenjem jednog ili više reaktanata u fluidizovani sloj čestica, koji je karakterističan po tome što se uvođenje reaktanata izvodi transverzalnom injekcijom sa brzinama većim od brzine zvuka kroz supersonične mlaznice.
Izlazna brzina reaktanata iz jedne ili više supersonične mlaznice iznosi prvenstveno bar 1 mah, naročito je pogodno bar 1,5 mah. Izlazna brzina je naročito pogodna izpod 3 maha.
Injektovani reaktanti mogu biti gasoviti. Ukolko su reaktanti tečni ili čvrsti, onda se injektuju u fluidizovani sloj čestica nosećim gasom. Različiti reaktanti se mogu injektovati kroz odvojene mlaznice.
Kao reaktanti koji se mogu unositi trasverzalnim nadzvučnim injektovanjem u FSČ, u obzir prvenstveno dolaze gasovi, kao što su npr. 02, H2, Cl2, ugljovodonici, vodena para i mnogi drugi. Takođe se u struji gasa (gas nosač), pomoću transverzalnih supersoničnih mlaznica mogu injektovati raspršene tečnosti, kao što je npr. ulje za loženje, ili suspendovane čvrste supstance, kao što je npr. ugljena prašina.
Kao reaktant može se injektovati kao posebno pogodan čist kiseonik ili vazduh obogaćen kiseonikom, prvenstveno sa bar 30 zapreminskih procenata 02.
Prema pronalasku, pored kiseonika mogu se dovoditi dodatni gorivi reaktanti kroz posebne mlaznice trasverzalnim injektovanjem sa nadzvučnom brzinom turbulentnog sloja.
Transverzalnim uduvavanjem kiseonika i eventualno zapaljivih gorivih reaktanata nadzvučnom brzinom povećava se energija mešanja u fluidizovanom sloju čestica, i time i radijalni prenos toplote i mase. Iz toga rezultuje ujednačeni profil temperature u obliku kvadra i homogena rapodela supstanci, što vodi ujednačenom kvalitetu proizvoda. Dodatna ponuda kiseonika omogućava znatno povećanje protoka za daru površinu ustrujavanja, odnosno smanjenje površine za ustrujavanje za novu konstrukciju reaktora sa turbulentnim slojem.
Opisani postupak transverzalnog injektovanja kiseonika nadzvučnim brzinama i eventualno gorivih reaktanata može se povoljno primeniti kod svih procesa oksidacije u turbulentnom sloju, npr. kod oksidacionog prženja sulfidnih ruda ili zasićivanja uglja gasom, kod termičkog razlaganja otpadnih sumpornih kiselina, soli, rastvora bajca i rastvora baza, prilikom kalcinacije glinice, sagorevanja otpadnih taloga ili otpada, u reciklaži korišćenog peska za livenje, u regeneraciji katalizatora ili u razlaganju hlorovodonične kiseline. Pri tome, postupak prema pronalasku nije ograničen na gore, primera radi, navedene procese.Uredaj, odnosno postupak prema pronalasku imaju naročite prednosti kada gas za fluidizovanje i još jedan reaktant treba da dođu u međusobni kontakt tek u FSČ, kao što je to npr. slučaj u postupcima kalcinacije. Ovde se fluidizuje vazduhom, i u FSČ se sagoreva neko gorivo. Ranije je ovaj proces zahtevao složene površine za ustrujavanje da bi se vazduh i gorivo doveli odvojeno kroz veći broj otvora/ mlaznica preko površine za ustrujavanje. Postupak prema pronalasku, omogućava uvođenje goriva kroz relativno mali broj transverzalnih nadzvučnih mlaznica i uvođenje gasa za fluidizovanje kroz jednu jednostavnu površinu za ustrujavanje sa malim poprečnim presekom, pri čemu je radna temperatura površine za ustrujavanje u okviru onih iz stanja tehnike. Unošenjem goriva u FSČ nadzvučnom brzinom dolazi do odličnog radijalnog mešanja goriva, gasa za fluidizovanje i fluidizovanih čestica. Dodatnim nadzvučnim injektovanjem kiseonika može se uz to postići značajno povećanje kapaciteta datog reaktora.
Kao postupci, kod kojih se - kako je gore opisano - transverzalnim nadzvučnim injektovanjem goriva i eventualno kiseonika postižu posebne prednosti, osim postupaka kalcinacije kao primer navode se postupci oksidacije, termičke obrade ruda, otklanjanje ulja iz ogoretina od valjanja i drugog, sagorevanje otpadnog taloga ili otpada, delimična ili potpuna redukcija ruda, termičko razlaganje hlorida ili sulfata metala, oksidirajuće prženje sulfidnih ruda itd.
Postupak prema pronalasku, odnosno reaktor prema pronalasku -ima prednosti i u proizvodnji hlorida titanijuma, silicijuma, cirkonijuma i drugih metala, kod kojih su površine za ustrujavanje izložene izuzetno snažnoj hemijskoj agresiji. Površine za ustrujavanje mogu biti primera radi relativno male.
Pronalazak se može primeniti sa prednostima i kod peći za termičku obradu sa turbulentnim slojevima, kod kojih se Lavalovim mlaznicama mogu injektovati N2ili sredstva za obogaćivanje ugljenikom kao što su zemni gas, metanol ili CO.
Ostali postupci, kod kojih pronalasci imaju prednost, su postupci razlaganja ugljovodonika (kreking), reakcije hidriranja, postupak prečišćavanja od katalizatora, naročito postupak za sagorevanje ostataka ugljenika i drugi. Nabrajanje postupaka kod kojih reaktori prema pronalasku i postupak prema pronalasku imaju prednosti, izvedeno je primera radi i nije ograničeno samo na ove postupke.
Pronalazak treba da bude bliže objašnjen pomoću sledećih primera.
Poredbeni primer 1
Reaktor sa laminarnim strujanjem prečnika 4 metra u oblasti površine za ustrujavanje (npr. tipa rešetka sa prorezima) korišćen je za termičko razlaganje sulfata metala, dobijenih kao pogača od osušenog taloga sa 68 %-nom sumpornom kiselinom kao sadržajem tečnosti. Razlaganje se odvijalo na oko 1000 °C, pri čemu su pirit i koks primenjeni kao sredstvo za redukciju i gorivo.
U reaktor je unošeno 12,5 t/h gore navedene pogače od osušenog taloga, 2 t/h pirita i 2,45 t/h koksa. Preko rešetke (površine za ustrujavanje) dovođeno je 20 000 m<3>/h vazduha. 100 mm iznad rešetke izmerena je temperatura od 980 °C. 1100 mm iznad rešetke temperatura je iznosila 1060 °C, u izlaznom kanalu za gas 1070 °C. Koncentracija S02u gasu koji izlazi iz reaktora iznosila je 11,2 zapreminska procenta (u odnosu na dehidriran gas).
Poredbeni primer 2
Reaktor sa laminarnim strujanjem prečnika 4 metra u oblasti površine za ustrujavanje (npr. tipa rešetka sa prorezima) korišćen je za termičko razlaganje sulfata metala, dobijenih kao pogača od osušenog taloga sa 68 %-nom sumpornom kiselinom kao sadržajem tečnosti. Razlaganje se odvijalo na oko 1000 °C, pri čemu su pirit i koks primenjivani kao sredstvo za redukciju i gorivo.
U reaktor je unošeno 20 t/h gore navedene pogače od osušenog taloga,-3,3 t/h pirita i 3 t/h koksa. Preko rešetke (površine za nastrujavanje) dovodilo se 18 000 m3/h vazduha (u normalnom stanju) i 1900 m<3>/h 02(što odgovara 28,1 zapreminskih % 02u gasu za fluidizovanje). Potrebna snaga motora za kompresor, kojim je potiskivana smeša vazduh/02, iznosila je 142 kW, a ulazni pritisak ispred rešetke iznosio je oko 170 mbara. Na rastojanju od 100 mm iznad rešetke izmerena je temperatura od 995 °C. Na rastojanju od 1100 mm iznad rešetke temperatura je iznosila 1060 °C, u izlaznom kanalu za gas oko 1065 °C.
Od čvrstih produkata reakcije (smeša oksida metala + pepeo) iznešeno je sa gasom u obliku prašine oko 85 % i oko 15 % meterijala taloga u obliku grubog peska izvučeno je ispod reaktora. Izlazni gas iz reaktora sadržao je 18,3 zapreminska procenta S02(u odnosu na dehidrirani gas).
Poredbeni primer 3
Na reaktor iz poredbenih primera 1 i 2 po obimu je ravnomemo postavljeno 6 nastavaka za dovođenje gasa, kojima je dovođen kiseonik na visini od 350 mm iznad rešetke. Dovođenje kiseonika se izvodilo kroz cevi od vatrostalnog čelika sa unutrašnjim prečnikom od 24 mm, koje su bile tako montirane da su se završavale na unutrašnjoj površini ozida reaktora.
Unošenje čvrstih materijala pogača od sasušenog mulja, pirita i koksa odvijalo se kao u poredbenim primerima 1 i 2. Preko rešetke se unosilo samo 18100 mVh vazduha. Dovođenje 1900 m<3>/h 02odvijalo se ravnomemo kroz 6 do vodnih cevi. Porast snage motora kompresora za ulazni pritisak od 155 mbara iznosilo je još samo 124 kW. Temperatura na visini od 100 mm iznad rešetke iznosila je još samo 920 °C. Mema mesta u visini od 1100 mm iznad rešetke pokazivala su temperature od 940 °C i 1135 °C. U izlaznom kanalu za gas temperatura je bila oko 1070 °C.
Nakon 2 h trajanja ogleda bili su opaženi u nataloženom materijalu krupni sinterovani komadi do veličine pesnice. Pošto se njihov udeo u daljem toku ogleda povećavao, ogled je bio prekinut nakon 6 h. Demontirane cevi za dovod gasa su na unutrašnjem završetku imale jake ogorine.
Primer 1
U 6 nastavaka u omotaču reaktora umesto običnih cevi za dovod gasa (prema poredbenom primeru 3) bile su ugrađene, prema pronalasku, Lavalove mlaznice, koje su bile obavijene omotačem za hlađenje, kroz koji je proticala hladna voda. Završetak mlaznice je bio uvučen 20 mm u odnosu na zid reaktora.
Kroz Lavalove mlaznice (najmanji prečnik 10,2 mm) uz ulazni pritisak od 4,9 bara (apsolutan pritisak) i na apsolutnom pritisku u reaktoru od 1 bar bilo je dovođeno ukupno 1900 m<3>/h 02. Izračunata izlazna brzina kiseonika iznosila je 1,7 maha. Količina vazduha i radne karakteristike kompresora vazduha odgovarale su onima iz poredbenog primera 2, količine unetih čvrstih materijala onima iz poredbenih primera 1 i 2. Na visini od 100 mm iznad rešetke temperatura je iznosila 920 °C. Na svim mernim mestima 1100 mm iznad rešetke bilo je izmereno od 1060 do 1065 °C, a u izlaznom kanalu za gas temperatura je bila oko 1065 °C.
Skinuti materijal u talogu bio je ravnomeran u obliku peska bez sinterovanih komadića. U kontroli površine rešetke nakon 8 meseci rada ona je imala znatno manje ogorina nego nakon sličnog vremena rada u uobičajenim uslovima, koji odgovaraju poredbenom primeru 1. Time je bila posebno osigurana ravnomerna raspodela vazduha za fluidizovanje tokom ukupnog vremena rada. To je važno za postupak, jer na lošoj raspodeli sulfati metala mogu biti iznešeni zajedno sa prašinom oksida metala.
Erimer.2
U reaktor opremljen Lavalovim mlaznicama prema pronalasku (prema primeru 1) bilo je dovođeno samo 16000 m<3>/h vazduha za fluidizovanje. Pritisak 02ispred Lavalovih mlaznica (najmanji prečnik 13,2 mm) bio je povećan na 7,8 bara apsolutnog pritiska, tako da je dovođeno ukupno 4000 nrVh 02. Izračunata izlazna brzina iz mlaznica iznosila je oko 2 maha. Potrebna snaga motora za kompresor pala je na 112 kW za ulazni pritisak od 135 mbara. U reaktor se moglo uneti 28 t/h pogače od osušenog taloga, 4,5 t/h pirita i 4 t/h koksa. Temperatura na 100 mm iznad rešetke porasla je na 940 °C, ostale temperature su bile iste kao u primeru 1.
U nataloženom materijalu nije bio opažen sinterovan materijal. Smeša oksida metala iznešena kao prašina je bila homogena. Sadržaj S02u reakcionom gasu bio je sa 25,0 zapreminskih procenata (u odnosu na dehidriran gas) za 6,7 zapreminskih procenata veći nego u primeru 1, čime je dalja prerada u sumpornu kiselinu bila veoma olakšana. U odnosu na primer 1 učinak razlaganja se mogao povećati za 40 %, sa 20 t/h na 28 t/h pogače od sasušenog taloga. Nakon tri meseca rada na lavalovim mlaznicama nije bilo vidljivog habanja.
PrimerJl
Kao u primeru 1 u reaktor je bilo unošeno 18100 m'/h vazduha za fluidizovanje. Analogno primeru 2 uduvavano je kroz Lavalove mlaznice 4000 m<3>/h 02sa izlaznom brzinom od 2 maha. Unošenje pogače od sasušenog taloga moglo je biti povećano na 28,8 t/h. Osim toga bilo je uneto i 6,2 t/h pirita i 4,1 t/h koksa. Koncentracija S02u reaktorskim gasovima bila je 23,6 zapreminskih procenata (u odnosu na dehidriran gas).
Unošenjem 02, prema pronalasku, pomoću Lavalovih mlaznica u odnosu na poredbeni primer 1 bilo je moguće povećanje kapaciteta razlaganja pogače na 144 %.
Primenizvođenja reaktora
Reaktor prema pronalasku se pomoću jedne slike, premera radi, bliže objašnjava. Slika prikazuje jedan oblik izvođenja reaktora, gde reaktor 1 ima površinu za ustrujavanje 2, turbulentni sloj čestica 3 iznad površine za ustrujavanje 2 i iznad površine za ustrujavanje 2 u zidu reaktora 1 nalaze se nadzvučne mlaznice 4. U ovom primeru izvođenja reaktor 1 je peć sa turbulentnim slojem za pečenje pirita. Ovde se vazduh za pečenje dovodi preko priključka 5 na površinu za ustrujavanje 2. Materijal za pečenje se dovodi preko dovodnog priljučka 6 u peć sa turbulentnim slojem, odnosno reaktor 1, a pečeni materijal se odvodi preko odvodnog priključka 7 iz peći sa turbulentnim slojem, odnosno reaktora 1. Gas za pečenje se odvodi preko priključka 8 iz peći sa turbulentnim slojem.
Claims (6)
1. Postupak za izvodjenje reakcija u fluidizovanim slojevima čestica sa transverzalnim dovodjenjem jednog ili više reaktanata u fluidizovani sloj čestica, naznačen time, što se reaktanti dovode u fluidizovani sloj čestica (3) transverzalnim injektovanjem supersoničnom brzinom kroz supersonične mlaznice (4) ijedan od gasova, kao stoje čist kiseonik, vazduh obogaćen kiseonikom, gas koji sadrži kiseonik ili hlor, kao reaktant se dovodi u fluidizovani sloj čestica (3) transverzalnim supersoničnim injektovanjem.
2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time što je reaktant kiseonik ili gas koji sadrži kiseonik i goriva koja se dovode u fluidizovani sloj čestica (3) supersoničnom brzinom kroz dodatne supersonične mlaznice.
3. Postupak prema jednom od zahteva 1 ili 2, naznačen time, što izlazna brzina reaktanata iz nadzvučnih mlaznica (4) iznosi najmanje 1,5 MAH.
4. Postupak prema jednom od zahteva od 1 do 3, naznačen time što je reaktant kiseonik ili gas koji sadrži kiseonik i što je sloj čestica (3) fluidizovan pomoću vazduha ili vazduha obogaćenog kiseonikom koji se dovodi preko površine za ustrujavanje (2).
5. Postupak prema jednom od zahteva od 1 do 4, naznačen time, što su u toku postupka jedna ili više supersoničnih mlaznica (4) postavljene po obimu reaktora (l)ili su supersonične mlaznice rasporedjene u jednu ili više ravni.
6. Postupak prema jednom od zahteva od 1 do 5, naznačen time, što se različiti reaktanti injektuju kroz mlaznice (4).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722382A DE19722382A1 (de) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung von oxidierenden Reaktionen in fluidisierten Partikelschichten |
| DE1997122570 DE19722570A1 (de) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Apparat und Verfahren zur Durchführung von Reaktionen in fluidisierten Partikelschichten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| YU22898A YU22898A (sh) | 2000-03-21 |
| RS49546B true RS49546B (sr) | 2007-02-05 |
Family
ID=26036940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| YU22898 RS49546B (sr) | 1997-05-28 | 1998-05-27 | Postupak za izvođenje reakcija u fluidizovanim slojevima čestica |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6682705B1 (sr) |
| EP (1) | EP0920352B1 (sr) |
| KR (1) | KR20000030020A (sr) |
| CN (1) | CN1112960C (sr) |
| AT (1) | ATE298622T1 (sr) |
| AU (1) | AU735307B2 (sr) |
| CZ (1) | CZ298588B6 (sr) |
| DE (1) | DE59812894D1 (sr) |
| DK (1) | DK0920352T3 (sr) |
| ES (1) | ES2246071T3 (sr) |
| HR (1) | HRP980257B1 (sr) |
| HU (1) | HU223445B1 (sr) |
| ID (1) | ID21228A (sr) |
| NO (1) | NO319701B1 (sr) |
| PT (1) | PT920352E (sr) |
| RS (1) | RS49546B (sr) |
| TR (1) | TR199900187T1 (sr) |
| WO (1) | WO1998053908A2 (sr) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2001257372B2 (en) | 2000-04-27 | 2005-09-01 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making durable titanium dioxide pigment in the chloride process without wet treatment |
| DE10155811C1 (de) * | 2001-11-13 | 2002-11-21 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zur Leistungssteigerung bei der exothermen Verbrennung von Abfallstoff |
| DE10237124A1 (de) * | 2002-08-13 | 2004-02-26 | Linde Ag | Treibdüsen-Injektions-Verfahren in Wirbelschichtreaktoren |
| DE102004051477B4 (de) * | 2004-10-22 | 2008-10-02 | Alstom Technology Ltd. | Verfahren zur Regulierung der Feststoffumlaufmenge eines zirkulierenden Wirbelschichtreaktorsystems |
| DE102008020600B4 (de) * | 2008-04-24 | 2010-11-18 | Outotec Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung feinkörniger mineralischer Feststoffe |
| US8940955B2 (en) * | 2008-12-19 | 2015-01-27 | Uop Llc | Fluid catalytic cracking system and process |
| US9254472B2 (en) * | 2012-10-31 | 2016-02-09 | Physical Shockwave Industrial Applications, Llc | Process and apparatus for supersonic collision shockwave reaction mechanism for making chemical compounds |
| US9421510B2 (en) * | 2013-03-19 | 2016-08-23 | Synthesis Energy Systems, Inc. | Gasifier grid cooling safety system and methods |
| DE102013208274A1 (de) * | 2013-05-06 | 2014-11-20 | Wacker Chemie Ag | Wirbelschichtreaktor und Verfahren zur Herstellung von granularem Polysilicium |
| EP3157665B1 (de) * | 2014-06-23 | 2018-08-15 | Basf Se | Vorrichtung zum einbringen von tropfen aus einer monomerlösung in einen reaktor |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US337350A (en) * | 1886-03-02 | Half to enoch h | ||
| GB1051923A (sr) * | 1964-08-19 | 1900-01-01 | ||
| FI63869C (fi) * | 1981-11-27 | 1983-09-12 | Jouko Niemi | Tryckkammarkvarn |
| US5061457A (en) * | 1988-02-03 | 1991-10-29 | Chevron Research & Technology Company | Apparatus for liquid feed dispersion in fluid catalytic cracking systems |
| FR2644795B1 (fr) * | 1989-03-24 | 1993-12-17 | Institut Francais Petrole | Procede et dispositif d'injection de la charge d'hydrocarbures dans un procede de craquage catalytique a l'etat fluide |
| US5223550A (en) * | 1991-12-19 | 1993-06-29 | Hoechst Celanese Corp. | Fine polybenzimidazole-containing particles |
| EP0606608B1 (fr) * | 1993-01-13 | 1998-02-25 | Paul Wurth S.A. | Procédé pour l évacuation de résidus solides d'une installation d'épuration de gaz |
| US5341753A (en) * | 1993-02-12 | 1994-08-30 | Pyropower Corporation | Circulating fluidized bed power plant with improved mixing of sorbents with combustion gases |
| DE19513034A1 (de) * | 1995-04-06 | 1996-10-10 | Nied Roland | Vorrichtung für die Fließbett-Strahlmahlung |
-
1998
- 1998-05-13 HR HR19722570.5 patent/HRP980257B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1998-05-27 HU HU0002934A patent/HU223445B1/hu active IP Right Grant
- 1998-05-27 US US09/230,364 patent/US6682705B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-27 ES ES98932087T patent/ES2246071T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-27 DK DK98932087T patent/DK0920352T3/da active
- 1998-05-27 WO PCT/EP1998/003114 patent/WO1998053908A2/de not_active Ceased
- 1998-05-27 PT PT98932087T patent/PT920352E/pt unknown
- 1998-05-27 CN CN98800934A patent/CN1112960C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-27 AU AU82106/98A patent/AU735307B2/en not_active Ceased
- 1998-05-27 AT AT98932087T patent/ATE298622T1/de active
- 1998-05-27 EP EP98932087A patent/EP0920352B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-27 RS YU22898 patent/RS49546B/sr unknown
- 1998-05-27 DE DE59812894T patent/DE59812894D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-27 CZ CZ0064299A patent/CZ298588B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-05-27 TR TR1999/00187T patent/TR199900187T1/xx unknown
- 1998-05-27 ID ID990022A patent/ID21228A/id unknown
- 1998-05-27 KR KR1019997001984A patent/KR20000030020A/ko not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-01-22 NO NO19990299A patent/NO319701B1/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU8210698A (en) | 1998-12-30 |
| KR20000030020A (ko) | 2000-05-25 |
| CN1112960C (zh) | 2003-07-02 |
| NO319701B1 (no) | 2005-09-05 |
| HRP980257A2 (en) | 1999-06-30 |
| PT920352E (pt) | 2005-10-31 |
| YU22898A (sh) | 2000-03-21 |
| CN1234750A (zh) | 1999-11-10 |
| DE59812894D1 (de) | 2005-08-04 |
| CZ298588B6 (cs) | 2007-11-14 |
| EP0920352A2 (de) | 1999-06-09 |
| ES2246071T3 (es) | 2006-02-01 |
| US6682705B1 (en) | 2004-01-27 |
| AU735307B2 (en) | 2001-07-05 |
| HUP0002934A2 (hu) | 2001-01-29 |
| NO990299L (no) | 1999-03-15 |
| HU223445B1 (hu) | 2004-07-28 |
| NO990299D0 (no) | 1999-01-22 |
| EP0920352A3 (de) | 1999-06-16 |
| EP0920352B1 (de) | 2005-06-29 |
| DK0920352T3 (da) | 2005-09-12 |
| WO1998053908A2 (de) | 1998-12-03 |
| ID21228A (id) | 1999-05-06 |
| ATE298622T1 (de) | 2005-07-15 |
| TR199900187T1 (xx) | 1999-10-21 |
| HUP0002934A3 (en) | 2001-05-28 |
| CZ64299A3 (cs) | 1999-11-17 |
| WO1998053908A3 (de) | 1999-03-04 |
| HRP980257B1 (en) | 2002-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI83096B (fi) | Submersfoerbraenning i smultna material. | |
| TWI454641B (zh) | 氣化方法及氣化器 | |
| RU2439429C1 (ru) | Циркуляционный реактор кислородного сжигания с псевдоожиженным слоем и способ эксплуатации такого реактора | |
| EP2074368B1 (en) | Method of improving nox emissions control in rotary preheater limestone kilns | |
| EP1228002B1 (en) | Processes and apparatus for reacting gaseous reactants containing solid particles | |
| EP1435484A2 (en) | Burner-lance and combustion method for heating surfaces susceptible to oxidation or reduction | |
| RS49546B (sr) | Postupak za izvođenje reakcija u fluidizovanim slojevima čestica | |
| KR930009970B1 (ko) | 집괴(潗塊)나 광석으로부터 철 및 다른 금속을 제련하는 용광로 | |
| JPS5811710A (ja) | 鋼精錬方法の改良 | |
| Shen et al. | Design of micro interconnected fluidized bed for oxygen carrier evaluation | |
| CN1231601C (zh) | 制造液态生铁的工艺方法 | |
| JPH0259386B2 (sr) | ||
| US20050252430A1 (en) | Burner-lance and combustion method for heating surfaces susceptible to oxidation or reduction | |
| KR20050111736A (ko) | 개선된 제철 용융 방법 | |
| KR20240051963A (ko) | 환원된 시멘트질 재료를 제공하기 위한 장치 및 방법 | |
| RU2627091C2 (ru) | Управляемая инжекция твердых частиц | |
| RU2618880C2 (ru) | Способ и устройство для восстановления содержащих оксиды железа сырьевых материалов | |
| DE19722570A1 (de) | Apparat und Verfahren zur Durchführung von Reaktionen in fluidisierten Partikelschichten | |
| RU2294894C2 (ru) | Способ и установка для получения терморасширенного графита | |
| JP2641826B2 (ja) | 循環流動床における液体燃料の燃焼方法 | |
| JPS6212294B2 (sr) | ||
| RU2833291C1 (ru) | Способ прямого восстановления железа с применением газовой плазмы | |
| Yazykov et al. | Fuel combustion in the fluidized bed of an inert material equipped with an unmovable catalytic small-volume package | |
| WO2010028459A1 (en) | Direct reduction | |
| Voronov et al. | Arc steel furnace operation at changing working space aerodynamic flows |