DE1028973B

DE1028973B - Fluidized bed reactor

Info

Publication number: DE1028973B
Application number: DEC12415A
Authority: DE
Original assignee: CIE IND DE PROCEDES ET D APPLI
Current assignee: CIE IND DE PROCEDES ET D APPLI
Priority date: 1955-01-14
Filing date: 1956-01-14
Publication date: 1958-04-30
Also published as: FR1133396A; GB804365A; NL203077A

Description

Es sind bereits Wirbelschichtreaktoren bekannt, welche am Boden wenigstens einen langgestreckten, engen Kanal trapezförmig sich nach oben erweiternden Querschnitts aufweisen, wodurch am Boden des Reaktors eine stärkere Wirbelbildung als im oberen Teil desselben hervorgerufen und infolgedessen vermieden wird, daß sich schwereres Behandlungsgut auf dem Rost ablagert. Derartige Reaktoren sind bisher mit fest angeordneten Rosten ausgebildet worden. Sie sind insbesondere zur Behandlung von körnigem Gut heterogener Dichtigkeit und Körnung bestimmt. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß es trotz der besonderen Formgebung der Kanäle schwierig ist, ein Ablagern des Behandlungsgutes auf dem Rost zu vermeiden, wenn es sehr schlecht gekörnt oder sehr heterogen ist, wie beispielsweise bei Metallstücken, die zufällig in Holzkohle eingemischt sind. Ferner hat sich ergeben, daß die verstärkte Wirbelbildung, die in der Nähe des Rostes hervorgerufen wird, nicht ausreicht, um ein Verstopfen desselben durch klebende Massen hoher Temperaturen, wie etwa schmelzbare Schlacken, zu verhindern.Fluidized bed reactors are already known which have at least one elongated, narrow channel trapezoidal cross-section widening upwards, whereby at the bottom of the Reactor a stronger vortex formation than caused in the upper part of the same and consequently avoided becomes that heavier material to be treated is deposited on the grate. Such reactors are so far with fixed grids. They are especially used to treat granular material heterogeneous density and grain size determined. In practice, however, it has been shown that despite the special shaping of the channels is difficult to avoid depositing the material to be treated on the grate, if it is very poorly grained or very heterogeneous, such as with pieces of metal, randomly mixed in with charcoal. It has also been found that the increased vortex formation, caused in the vicinity of the grate is not sufficient to clog it with sticking To prevent high temperature masses such as fusible slags.

Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, die im vorstehenden beschriebenen Nachteile unter Verwendung der in der Technik allgemein bekannten. beweglichen Roste zu beheben, die sich selbst von Schlacken reinigen. Die Lösung dieser Aufgabe ist durch einen Wirbelschichtreaktor vermittelt, welcher am Boden wenigstens einen langgestreckten, engen Kanal trapezförmig sich nach oben erweiternden Querschnitts sowie einen sich selbst reinigenden beweglichen Rost aufweist und der sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß der jeweils aus einer einzigen mit Gasdurchtrittsöffnungen versehenen Stange bestehende Rost in seiner Formgebung dem Unterteil des Kanals angepaßt und in einem Längsschlitz am Boden desselben abgestützt ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines sich selbst reinigenden, beweglichen Rostes bringt für einen Wirbelschichtreaktor den Vorteil, daß der Längsschlitz am Boden des Kanals des Reaktors die doppelte Aufgabe erfüllt, einmal die Reaktionsgase einströmen zu lassen und zum anderen aber auch den Rost zu halten sowie bei seinen Bewegungen zu führen. Besondere Mittel zur Halterung und Führung des Rostes sind also nicht erforderlich. Auch brauchen die einzelnen Roststangen bei einer Mehrzahl von Kanälen am Boden des Reaktors nicht mehr untereinander verbunden zu werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Roststange an ihren Gleitflächen Abstandsstücke auf. Durch diese Abstandsstücke ergeben sich nicht nur Gleitkufen, sondern gleichzeitig auch die erforderlichen Gasdurchtrittsöffnungen. Durch entsprechende Formgebung derThe invention has now set itself the task of addressing the disadvantages described above Use of those well known in the art. to fix moving grids that are self-sustaining from Clean slag. The solution to this problem is mediated by a fluidized bed reactor, which at least one elongated, narrow channel at the bottom that widens upwards in a trapezoidal shape Cross-section and has a self-cleaning movable grate and according to the invention characterized in that each is provided with a single gas passage openings Rod existing grate adapted in its shape to the lower part of the channel and in a longitudinal slot is supported on the bottom of the same. The inventive design of a self cleaning, movable grate has the advantage for a fluidized bed reactor that the longitudinal slot At the bottom of the channel of the reactor the double task is performed, once the reaction gases to flow in and on the other hand to hold the grate as well as to close its movements to lead. Special means for holding and guiding the grate are therefore not required. Also need the individual grate bars in the case of a plurality of channels at the bottom of the reactor no longer with one another to be connected. In a further embodiment of the invention, the grate bar has spacers on their sliding surfaces. These spacers not only result in skids, but at the same time also the necessary gas passage openings. By appropriate shaping of the

Anmelder:Applicant:

Compagnie Industrielle de ProcedesCompagnie Industrielle de Procedes

et d'Applications S.A.,et d'Applications S.A.,

Freiburg (Schweiz)Friborg (Switzerland)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. v. Schumann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 5Representative: Dipl.-Ing. H. v. Schumann, patent attorney,
Munich 22, Widenmayerstr. 5

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. Januar 1955Claimed priority:
Great Britain 14 January 1955

Abstandsstücke hat man es in der Hand, den Gaseinströmungskanal den jeweiligen Anforderungen anzupassen. Gleichzeitig bewerkstelligen die Abstandsstücke durch ihre Hin- und Herbewegung auch eine ständige Selbstreinigung des Rostes und des Längsschlitzes. Die geschilderten Vorteile lassen sich in besonders günstiger Weise verwirklichen, wenn einer besonderen Ausführungsform der Erfindung entsprechend die Roststangen mit ihren Querschnitt vergrößernden flügelartigen Schultern versehen sind.You have spacers in your hand, the gas inflow channel adapt to the respective requirements. Simultaneously do the spacers their back and forth movement also means that the grate and the longitudinal slot are constantly self-cleaning. The advantages outlined can be realized in a particularly favorable manner if one special embodiment of the invention corresponding to the grate bars with their cross-section enlarging wing-like shoulders are provided.

Die Erfindung ist in der Beschreibung an. Hand der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsformen erläutert.The invention is in the description. Hand drawing in different embodiments explained.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Reaktor nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung nach der Linie I-I der Fig. 2;Fig. 1 is a longitudinal section through a reactor according to a first embodiment of the invention along the line I-I of Figure 2;

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;Fig. 2 is a cross section along the line II-II of Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch einen Reaktor nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung nach der Linie I-I der Fig. 4;Fig. 3 is a longitudinal section through a reactor according to a second embodiment of the invention along the line I-I of Figure 4;

Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 3;Fig. 4 is a cross-section on the line II-II of Fig. 3;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht einer Roststange nach einer dritten Ausführungsform, und5 is an enlarged view of a grate bar according to a third embodiment, and FIGS

Fig. 6 und 7 sind bei der gleichen Ausf ührungsf orm Schnitte durch einen Kanal des Rostes des Reaktors, wobei das Glied quer nach den Ebenen IV-IV und V-V geschnitten ist.FIGS. 6 and 7 are in the same embodiment Sections through a channel of the grate of the reactor, the link transversely to planes IV-IV and V-V is cut.

In den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen, die gleichen Bezugszeichen gleiche Teile. Der Reaktor 1 enthält körniges Material 2, das durch das EinblasenIn the different drawings, the same reference characters indicate the same parts. The reactor 1 contains granular material 2, which by blowing

809 508/308809 508/308

von Gas durch die Schlitze zwischen, dem Rost und dem Unterteil der Kanäle 3 verflüssigt wird. Diese Kanäle werden nach oben weiter und folgen der sich erweiternden Form der Separationsorgane 4.of gas through the slots between the grate and the lower part of the channels 3 is liquefied. These Channels widen upwards and follow the expanding shape of the separation organs 4.

Nach der Erfindung besteht der Rost 5, anstatt fest zu sein, aus einer Reihe beweglicher Stangen, die alle mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet sind. Diese verschieben sich in Längsrichtung, beispielsweise durch Zug an, einem nicht dargestellten Punkt in Richtung des Pfeiles F. Diese Stangen bilden, demgemäß einen kontinuierlichen Rost, der am Boden des Reaktors angeordnet ist. Das Zurückführen der Stangen in Richtung des Pfeiles F', der nicht dargestellt ist, kann entweder durch einzelnes Verschieben der Roststangen erfolgen, oder durch Verschiebung der Gesamtheit der genannten, Stangen, die dann in einer Linie unterstützt werden, die unter der ersten liegt. Die Verschiebung der Stangen kann kontinuierlich oder nicht kontinuierlich erfolgen.According to the invention, the grate 5, instead of being fixed, consists of a series of movable rods, all of which are denoted by the reference number 5. These move in the longitudinal direction, for example by pulling on a point (not shown) in the direction of arrow F. These rods accordingly form a continuous grate which is arranged at the bottom of the reactor. The return of the bars in the direction of arrow F ', which is not shown, can be done either by moving the grate bars individually, or by moving all the said bars, which are then supported in a line below the first. The rods can be shifted continuously or discontinuously.

Nach der Erfindung ist die besondere Form einer Roststange der Form des Unterteiles des Kanals 3 angepaßt, wie das am besten aus Fig. 6 und 7 hervorgeht, um das Hindurchströmen des Gases seitlich zwischen den Stangen und den Boden, des Reaktors zu ermöglichen, wodurch außerdem ein dauerndes Reinigen des regulierbaren, auf diese Weise geschaffenen Schlitzes erfolgt. Jeder Kanal hat an seinem unteren Teil eine Verengung, auf dem die Roststange 5 aufliegt. Das Anheben der Roststange kann außerdem durch Anschlagnocken 10 verhindert werden. Das Verflüssigungsgas wird unter Druck unter den Kanal geführt und verläuft entlang den Wandungen dieses Kanals zwischen, den Seitenflächen der Stangen und den Wandungen des Kanals.According to the invention, the special shape of a grate bar is adapted to the shape of the lower part of the channel 3, as best seen in Figures 6 and 7, to the side of the gas flow therethrough between the rods and the bottom to allow the reactor, thereby also making a permanent Cleaning of the adjustable slot created in this way takes place. Every channel is on its lower part has a narrowing on which the grate bar 5 rests. Raising the grate bar can also be prevented by stop cams 10. The liquefaction gas is under pressure guided under the channel and runs along the walls of this channel between the side surfaces the rods and the walls of the channel.

Wie am besten aus Fig. 5 und 7 hervorgeht, haben die Roststangen der zweiten, Ausführungsform außerdem Schultern 6 in Form enger Flügel, die als Kratzen dienen und sich auf die Seitenflächen. 7 des Unterteiles des Kanals auflegen, so daß der übrige Teil des Randes der Roststange in einer gewissen Entfernung von den Wandungen gehalten bleibt, so daß durch die so gebildeten Schlitze die Verflüssigungsgase hindurchtreten können. Je nach der Größe dieses Raumes in Form eines Längsschlitzes ist der Gasstrahl mehr oder minder stark und wird parallel zu den festen Wandungen des Kanals geführt. Dadurch wird gleichzeitig verhütet, daß sich klebende Materialien am Grunde des Kanals festsetzen, und weiter wird das intensive Wirbeln der körnigen Materialien oberhalb des Gitters sichergestellt.As best seen in Figures 5 and 7, the grate bars of the second embodiment also have Shoulders 6 in the form of narrow wings, which serve as scrapers and are on the side surfaces. 7 of the lower part of the channel so that the remaining part of the edge of the grate bar is at a certain distance remains held by the walls, so that the liquefaction gases pass through the slits thus formed can. Depending on the size of this space in the form of a longitudinal slot, the gas jet is larger or less strong and is guided parallel to the solid walls of the channel. This will be at the same time prevents sticky materials from sticking to the bottom of the canal, and that will continue intensive swirling of the granular materials above the grating ensured.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind bei der ersten Ausführungsform am Eingang und am Ausgang des Reaktors Behälter 8 angeordnet, die das gekörnte Material 9 enthalten, das behandelt wird, aber noch nicht verflüssigt ist. Diese Behälter bilden. Abdichtungsschleusen. Bei der zweiten Ausführungsform sind, wie in Fig. 3 gezeigt, am Eingang und am Ausgang des Reaktors Kanäle 12 angeordnet, die entsprechend der Form der Roststangen mit ihren Flügeln ausgebaucht sind. Diese Kanäle haben an ihren Enden Dichtigkeitsklappen. 11. Sowohl bei der einen als auch bei der anderen vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden alle Schlacken oder dekantierten Materialien bei der Bewegung der Stangen abgezogen, gleichzeitig jedoch nur eine Mindestmenge von zu verflüssigendem granuliertem Material. Dieses kann danach ausgesiebt und wiedergewonnen werden, wenn das erwünscht ist.As can be seen from Fig. 1, are in the first embodiment at the input and output of the Reactor container 8 arranged, which contain the granular material 9, which is treated, but still is not liquefied. These containers form. Sealing locks. In the second embodiment are, as shown in Fig. 3, arranged at the inlet and at the outlet of the reactor channels 12, the corresponding the shape of the grate bars with their wings bulged. These channels have on theirs Ends of sealing flaps. 11. Both one and the other described above Embodiment are all slag or decanted materials in the movement of the rods withdrawn, but at the same time only a minimum amount of granulated material to be liquefied. This can then be screened out and recovered if so desired.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere könnten verschiedenartige Gitterroststangenformen in Betracht gezogen werden, wenn diese Stangen es gestatten, einstellbare Schlitze für das Hindurchströmen der Verflüssigungsgase entlang den Wandungen des Kanals zu sichern, und wenn diese auch das Reinigen der Kanalwandungen vornehmen. Diese Stangen können sowohl ziehend als auch sich gegenseitig stoßend verschoben werden, beispielsweise unter der Einwirkung von Stoßen oder unter der Einwirkung von Zahnrädern, die mit den Stangen selbst im Eingriff stehen.Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown. In particular, different types of grating bar shapes could be considered, if these rods allow, adjustable slots for the passage of the liquefaction gases along them to secure the walls of the channel, and if this also the cleaning of the channel walls make. These rods can be moved both pulling and pushing each other, for example under the action of bumps or under the action of gears connected to the Rods themselves are engaged.

Claims

Patent claims:

1. Fluidized bed reactor, which has at least one elongated, narrow channel at the bottom has a trapezoidal cross-section widening upwards and a self-cleaning movable grate, characterized in that that each of a single, with gas passage openings provided rod (5) existing grate in its shape the lower part of the Channel (3) adapted and supported in a longitudinal slot on the bottom (7) of the same.

2. Reactor according to claim 1, characterized in that the grate bar (5) on its sliding surfaces Has spacers (Fig. 6).

3. Reactor according to claim 1 or 2, characterized in that that the grate bars with their wing-like shoulders increasing their cross-section (6) are provided (Fig. 5 to 7).

4. Reactor according to claim 3, characterized by such a shaping of the shoulders that Gas passage openings (14) are formed between the grate bar itself and the duct wall are (Fig. 6).

5. Reactor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the grate bars on Foot are equipped with stop cams (10).

Considered publications:
German patent specifications No. 641 083, 536 640,
603 045.

1 sheet of drawings