182877. lajstromszámú szabadalom • Rendszer és eljárás fluidizált rétegben vezetett reakciók kitermelési fokának növelésére
1 2 182 877 ben beszerezhető hematit vagy más vasásvány, de erre a célra aprított mészkő vagy dolomit is beadagolható, amely a tüzelőanyagban levő és égés közben felszabaduló ként abszorbálja. A semleges anyag beadagolása az ábrán fel nem tüntetett forrásból 24 bcömlésen keresztül tör- 5 ténik a 14 lemez feletti 16 felső kamrába. A 12 házban a 22 fluidizált rétegbe alulról beáramló levegő keveredik a rétegben levő tüzelőanyag égésének gázalakú termékeivel. Az. így létrejövő gáz.keverék a 12 ház felső részében kialakított 25 kiömlésen keresztül 10 távozik és a 22 fluidizált rétegből viszonylag sok aprított részecskét, ezekkel együtt cl nem égett tüzelőanyagot ragad magával. A 12 házhoz 26 örvényszeparátor csatlakozik a 25 kiömlésen keresztül. A 12 ház és a 26 örvényszeparátor 15 között 28 vezetékrendszer biztosít kapcsolatot. A 26 örvényszeparátor a 25 kiömlésből kapott gázokat hagyományos módon dolgozza fel és belőlük a 12 házból hordott szilárd anyagot elválasztja. A szilárd anyag a 26 örvény szeparátorból 30 vezetéken keresztül 34 tömörítőbe 20 jut, míg a gázok, amelyek kis mennyiségben még szilárd anyagot tartalmaznak. 32 vezetéken keresztül távoznak a 26 örvényszeparátorból. A 34 tömörítő a 26 örvényszeparátorból 30 vezetéken keresztül kapja a szilárd anyagot cs ismert módon 25 azt kötőanyaggal tömöríti (granulálja vagy pelletizálja nagyobb méretű részecskékké). A 34 tömörítőbe a kötőanyag 36 tartályból 35 vezetéken keresztül jut. Megfelelő kötőanyag leltet például víz, kőolajlepárlási származékok, vagy más olyan anyag, amely a gázokkal kilior- 30 dott szilárd anyagot összetömöríteni képes. A tömörítési eljárás magában semmilyen'formában sem képezi a jelen találmány tárgyát, a tömörítés ugyanis bármilyen eljárással elvégezhető, mint például forgódobos keverés, pelletizákis, brikettálás vagy extrudálás. A tömörítési eljárás- 35 nak a jelen találmány szerinti rendszerben való megvalósítására igen alkalmas a 856.554 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban (bejelentő Foster Wbecbcr Power Products Limited, London, GB) ismertetett eljárás. Természetesen a tömörítési folyamat alkotó 40 része a tömörítés során kapott megnövelt nagyságú részecskék továbbítása. A 34 tömörítő 37 szeparátort tartalmaz, amely egy meghatározott optimális méretnél kisebb, tömörített részecskéket kiválasztja és azokat 38 vezetéken át eltá- 45 volítja a rendszerből. Ez a vezeték kapcsolatban van a 26 örvényszeparátor kiömlésére csatlakozó 32 vezetékkel. Az így kapott gázokból és viszonylag kis átmérőjű részecskékből álló keverék a 38 vezeték kimenetén át elhagyja a rendszert. 50 A visszamaradó tömörített részecskéket, amelyeket a 34 tömörítő 37 szeparátora választ ki, egy további elválasztó egységbe juttatjuk. Az ábrán ez az egység a 40 jelű szeparátorrendszer, amely 42 és 44 szeparátort, továbbá 46 tárolórekcszt tartalmaz. A 42 szeparátor a 55 37 szeparátor kimenetéről tömörített anyagokat veszi át és ezekből a folyamat szempontjából optimális méretű részecskéket kiválasztja. A 42 szeparátort a 34 tömörítővel összekötő 50 vezeték és a 44 szeparátor a 40 szeparátorrendszerben a 42 szeparátorban visszaírta- 60 radó, az optimálisnál nagyobb méretű részecskéket kapja. A 44 szeparátor a tömörített anyagot, amelynek részecskéi optimális méretűek, az 52 vezetéken keresztül 24 beömlésre juttatja, és ily módon ez az anyag a 12 házban kialakított 22 fluidizált rétegbe visszajut, vagyis a 10 égő 65 vagy reaktor folyamatába visszatér. A 44 szeparátorból a nagyobb átmérőjű részecskék a 46 tárolórekeszbe jutnak , ahonnan 54 malomba, vagy más őrlőberendezésbe vezethetők. Ez a berendezés a szemcsék méreteit csökkerti, mielőtt a 40 szeparátorrendszer 42 szeparátorába az előbb említett visszacsatolási folyamat részeként visszajutnának. A rendszer működése a következő: A 12 házban a 22 fluidizált rétegben levő tüzelőanyag égését beindítjuk. A 18 alsó kamra 20 beömlésén keresztül levegőt táplálunk a 12 házba és a levegőáramot a 14 lemez nyílásain keresztül a fluidizálandó anyagrétegbe vezetjük. A 22 fluidizált rétegen áthatoló levegőáram a réteg fluidizált állapotát fenntartja és az égést elő egíti. Az égés során a rétegben levő tüzelőanyag égésén :k gázalakú termékeivel keveredik és magával viszi a 21 fluidizált réteg finom részecskéit is. Az így létrejövő gáz iram a szilárd részecskékkel együtt a 16 felső kamra 25 kiömlésén távozik a 12 házból, majd az elhordott szil Írd anyaggal a 28 vezetékrendszeren keresztül a 26 örvényszeparátorba jut. A 26 örvényszeparátor a szilárd any ig többségét a gázból kiválasztja, és a gázt a 32 vezetéken keresztül a rendszer kimenetét alkotó 38 vezetékbe juttatja, míg a szilárd anyagot a 30 vezetéken át a 3- tömörítőbe továbbítja. A 34 tömörítő a 30 vezetéken kapott szilárd anyagot a 3: vezetéken át a 36tartályból beadagolt kötőanyaggal keveri és az anyag jelentős részét valamilyen ismert eljárás szerint nagyobb méretű részecskékké állítja össze. A 34 tömörítőhöz csatlakoztatott 37 szeparátora tömörítőből származó anyagból az egy meghatározott értéknél kisebb méretű részecskéket kiválasztja és azokat a 38 ’ ezetéken, tehát a rendszer kimenetén keresztül eltávolítja. A tömörített anyag jelentős része a 40 szeparátorrmds/crbe jut. A szeparátorrends/.er a kapott anyagot niegliutáro/ott optimális méretű, annál kisebb és nagyobb átmérőjű részecskékre osztja szét. A 40 szeparátor műszer az optimálisnál kisebb részecskéket az 50 vezetéken kérésziii! a 34 tömörítőbe, az optimális nagyságébikái az 52 vezetéken keresztül a 12 ház 24 beömlésebe, míg az optimálisnál nagyobb részecskéket az 54 malomba juttatja. Az 54 malom a 42 szeparátorral van összekötve. A találmány szerinti rendszernek és eljárásnak számos előnyös jellemzője van. Például a tömörítéssel kapott viszonylag nagyobb átmérőjű anyagok a 22 fluidizált rétegbe visszajuttatva hosszabb ideig maradnak fluidizált állapotban és ezzel javítják az égés feltételeit. Ily módon a fi lidizált rétegben elfogyásuk vagy átalakulásuk nagyobb mértékű. Az eljárás csökkenti a szilárd anyagokat kezelő egységek eltömődésének vagy meghibásodásának, valamint a hő hatására bekövetkező összeragadás veszélyét továbbá az. égési és regenerálási folyamatokban megelőzi az. erősen eltérő jellemzőjű zónák kialakulását. További eiőny, hogy az égés/reakció arány csökken és a szilárd tüzelőanyag rétegben való maradási ideje növeks dk. Természetesen a találmány szerinti eljárás és rendszer egyes részelemei az. itt ismerteitektől eltérő módon is meghiúsíthatok. Például a tömörített anyag visszajuttatását biztosító 52 vezeték a fluidizált rétegbe másként is visszavezethető, a fluidizált réteg előtt szénelőmelegítő egység, a réteg inert anyagát felújító egység vagy más bere idézés helyezhető el. Természetesen, ha a 22 fluidizált rétegben mészkövet. 3
