203406. lajstromszámú szabadalom • Összetett reaktor berendezés és eljárás szerves széntartalmú anyagok nyomásos hőkezelésére
5 HU 203 406 B 6 A találmányt az alábbiakban célszerű, példaképpeni kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra egy találmány szerinti összetett reaktor függőleges metszete, a 2. ábra az 1. ábra szerinti reaktor vízszintes metszete olyan síkban, melyben látható a perforált hőcserélők elhelyezése, a 3. ábra a 2. ábra szerinti gyűrű alakú reaktoröv részleges függőleges metszete, melynek perforált felső felülete a folyékony közeggel érintkezik, a 4. ábra a reaktor vázlatos folyamatábrája, a széntartalmú anyagok hőkezelésével járó különböző anyagáramokat feltüntetve, s végül az 5. ábra a jelen találmány egy másik kiviteli alakja szerinti, a reaktorból elválasztott előhevítő és szárító fokozattal ellátott összetett reaktor egy részének oldalirányú résznézet - részmetszete. Az 1-3. ábrából látható, hogy a találmány egyik kiviteli alakja szerinti reaktor egy 10 nyomástartó edényből áll. A 10 nyomástartó edény domborított 12 fedélből, hengeres 14 középrészből és domborított 16 fenékből áll, amelyeket a gyűrű alakú 18 karimák gáztömören fognak össze. A reaktort egy sor 20 láb tartja lényegében álló helyzetben. A lábak a 10 nyomástartó edény középrészének alsó 18 karimájához csatlakozó 22 talpakhoz kapcsolódnak. A domború 12 fedélen van egy karimás 24 beömlőnyílás amelyen keresztül a részecskékből álló, nedves széntartalmú alapanyagot bejuttatjuk a reaktor belsejébe. A 24 beömlőnyílás közelében lévő gyűrű alakú 26 terelőlap a belépő alapanyagot a reaktoikamra kerülete felé irányítja. A 12 fedél 24 beömlőnyílással ellentétes részén levő karimás 28 kiömlőnyíláson keresztül a reakciógázok nyomás alatt távoznak a reakciótérből, melyek módját a későbbiekben részletesen ismertetjük. A 12 fedél közepén, belül egy lefelé álló, gyűrű alakú 30 agy van. A 30 agyban lévő 32 csapágyban elforgathatóan van ágyazva a forgó 34 tengely felső vége. A 34 tengely központosán megy át a reaktor belsején, és alsó vége elforgathatóan van ágyazva a 38 csapágyban és a folyadékzáró 40 tömítésben. A 38 csapágy és a 40 tömítés a 16 fenéken kialakított, gyűrű alakú 36 agyban helyezkedik el. A forgó 34 tengely külső, kiálló végén egy vállas 42 tengelycsonk van, amely a 46 csapágyházba szereit 44 talpcsapágyra fekszik fel. A 34 tengelyen van rögzítve, illetve abból radiálisán kiáll egy sor, radiálisán elhelyezkedő 48 keverőkar. A 48 keverőkarok a 34 tengely mentén függőlegesen egymástól azonos távolságban vannak. Általában két, három vagy négy 48 keverőkart alkalmazhatunk a 112 előhevítő vagy szárító térben és legfeljebb hat 48 keverőkart a 114 rcakciótérben. A tipikus elrendezésben minden szinten négy egymással közelítőleg 90’ szöget bezáró 48 keverőkart rögzítünk a 34 tengelyhez. A 48 keverőkarok alsó oldalához több, ferdén elhelyezkedő 50 keverőfog van rögzítve. Ezek szöghelyzete olyan, hogy a nyersanyagot a 34 tengely forgásakor a 64 reakcióövek mentén radiálisán befelé és kifelé továbbítják. A 34 tengelyt és a rajta lévő szerelt 48 keverőkarokat az 52 motor forgatja. A motor egy állítható 54 alapzaton van. Az 52 motor kimenő tengelyén lévő hajtó 56 kúpkerék állandó kapcsolatban van a 34 tengely alsó végén rögzített, hajtott 58 kúpkerékkel. Előnyös, ha az 52 motor változtatható fordulatszámú, és így a 34 tengely forgási sebességét is szabályozni lehet. A reaktor hőmérsékletének változásai következtében a 34 tengely hosszirányban megnyúlik és összehúzódik, amiatt a 34 tengelyből kinyúló 48 keverőkarok függőleges helyzete változik. Ezeknek a változásoknak a kiegyenlítése végett az 54 alapzat és a 34 tengely kinyúló vége állítható 60 emelőrudakon nyugszik. A kapcsolódó hidraulikus 62 munkahenger révén az 54 alapzat magasságát úgy változtathatjuk, hogy az 50 keverőfogak a 64 reaktorövek felső felületeihez képest megfelelő helyzetben legyenek. Az 1. ábra szerinti kiviteli alaknál a reaktor belseje egy felső, 112 előhevítő térre vagy víztelenítő térre és egy alsó 114 reakciótérre oszlik. A 112 előhevítő tér számos egymás fölötti, ferde gyűrű alakú, 64 reaktorövből áll, melyek lefelé a 114 reakciótér kerülete felé lejtenek. A felső 112 előhevítő térnek van egy henger alakú 66 bélése, ami a 14 középrész falához képest sugárirányban belül helyezkedik el. Ehhez a 66 béléshez vannak rögzítve a ferde 64 reaktorövek. A 66 bélés a legfelső részén van egy kifelé ferde 68 bélésrész, ami megakadályozza, hogy széntartalmú alapanyag kerüljön a 66 bélés és a 14 középrész fala közötti gyűrű alakú térbe. Mint ez az 1. ábrán látható, a legfelső 64 reaktoröv kerületén a 66 béléshez kapcsolódik és felfelé, befelé a 34 tengely felé irányul. A 64 reaktoröv egy lefelé álló, kör alakú 70 terelőlapban végződik. A 70 terelőlap egy gyűrű alakú surrantót határol, amelyen át a nyersanyag lefelé, a következő gyűrű alakú 64 reaktoröv belső részére jut. A legfelső 64 reaktoröv alatti, lefelé lejtő gyűrű alakú 64 reaktorövet 72 konzolok tartják, és a 66 béléshez rögzítik. A 72 konzolok egymástól azonos szögben helyezkednek el. A második gyűrű alakú 64 reaktorövön, kerülete mentén körben számos 73 nyílás van, amelyeken át az alapanyag lépcsőzetesen a lefelé következő 64 reaktorövre jut. A leírt elrendezés szerint a nedves, széntartalmú alapanyag a 24 beömlőnyíláson bejut, a 26 terelőlap a legfelső 64 reaktoröv külső kerületéhez irányítja és ezután az 50 keverőfogak felfelé és befelé, a kör alakú 70 terelőlap feletti helyzetbe továbbítják és innen leesik lefelé, a következő 64 reaktorövre. A felülről második 64 reaktorövön lévő 50 keverőfogak az alapanyagot a 64 reaktoröv felső felülete mentén lefelé és kifelé továbbítják, majd az alapanyag a 64 reaktoröv kerületén lévő 73 nyílásokon át kiürül. Az alapanyag tovább halad lefelé, váltakozva befelé és kifelé mozogva, amint ezt az 1. ábrán a nyilak mutatják, végül az alsó 114 reaktortérbe ürül. Az alapanyag lefelé haladó lépcsőzetes mozgása közben érintkezik a felhevített reakciógázok felfelé haladó, ellenirányú áramával. A reakciógázok az anyagot általában kb. 90 *C és kb. 260 °C (200 T és 500 *F) közötti hőmérsékletre hevítik fel. Az alapanyag és a felfelé áramló reakciógázok közötti jó érintkezés létrehozása végett gyűrű alakú 71 terelőlapokat helyezünk el közvetlenül a 48 keverőkarok felett, hogy a forró reakciógázáramot közvetlenül a gyűrű alakú 64 reaktorövek felső felületének közelébe irányítsák és az azokon levő alapanyaggal hőcserélő kapcsolatba jussanak. Az alapanyag clőhevítése részben a reakciógáz kondenzálható részeinek, így a gőznek a beérkező hideg alapanyag felületén való lecsapódása, részben közvetlen hőcsere útján következik be. A lecsapódott folyadék és a beérkező alapanyagban lévő, a vegyileg kötött és most sza5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
