用于处理流化床反应器中的床物料的方法和设备技术

一种用于处理流化床反应器中的床物料的方法，所述流化床反应器有一个反应室，反应室具有限定反应室的内部的侧壁，一个在反应室中的固体颗粒流化床，一个连至提升室的反应室出口管，提升室连至一个处理室，所述方法包括下述基本上连续的步骤： （ａ）将固体颗粒在流化床的第一水平位置处从反应室下部通过出口管排入提升室； （ｂ）用输送气体以颗粒悬浮体状气力输送固体颗粒，使提升室中的固体颗粒上升到比第一水平位置高的第二水平位置并进入处理室； （ｃ）在处理室中形成固体颗粒流化床或固定床； （ｄ）在处理室中处理所述固体颗粒；和 （ｅ）用输送气或流化气使处理后的固体颗粒从处理室在比第一水平位置高的第三水平位置处通过反应室的一个壁循环进入反应室。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
和专利技术概述本专利技术涉及一种用于处理流化床反应器中的床物料(bedmaterial)的方法和设备，所述反应器有一反应室(reactorchamber)和一个在反应室下部的固体颗粒流化床，所述反应室有限定反应室内部的侧壁。在某些流化床方法中，希望收集一部分形成床物料的颗粒用于单独处理，例如冷却，然后再进一步处理反应室中的该部分床物料。已有人建议固体颗粒从反应室排入一个单独的处理室，并且在处理(如冷却)后使颗粒返回反应室。在某些方法中有利的是仅处理具有一定尺寸范围的颗粒。然而，小尺寸的如适于回收热的颗粒由于在反应室下部的分级作用常常与大颗粒或其它大物体混合。这倾向于防碍最适宜地回收热，因为小颗粒床中热传递更为有效。大物体还有因例如阻塞传热表面以及引起机械损坏而产生问题的倾向。在单独的处理室中处理颗粒时要解决的另一个问题是随着物料从反应室进入处理室并返回反应室的循环而产生的。反应室下部和处理室之间的压差迫使颗粒从反应室流入处理室。但是颗粒返回反应室的循环需要机械的或其它的输送手段来克服所述压差。本专利技术提供一种用于在与流化床反应器的反应室相连的单独的处理室中处理床物料的改进的方法和设备。本专利技术特别提供一种用于使床物料在反应室和单独的处理室之间再循环的改进的方法和设备。本专利技术使用一种使小于预定尺寸的床物料再循环经过外部处理室的流化床反应器，并在外部处理室中从床物料回收热。本专利技术用于处理流化床反应室中的床物料的方法中，利用一个连接到提升室的反应器出口管，所述提升室又与处理室相连。本方法包括下述步骤(a)将固体颗粒在流化床的第一水平位置处从反应室下部通过出口管排入提升室；(b)用输送气体以颗粒悬浮体状气力输送固体颗粒，使提升室中的固体颗粒上升到比第一水平位置高的第二水平位置并进入处理室；(c)在处理室中形成固体颗粒流化床或固定床；(d)在处理室中处理所述固体颗粒；和(e)用输送气或流化气使处理后的固体颗粒从处理室在比第一水平位置高的第三水平位置处再循环进入反应室。处理后的固体颗粒还可以从处理室在比第三水平位置低的第四水平位置处再循环进入反应室。本专利技术用于处理流化床反应器中的床物料的典型设备包括一个连接到所述反应室下部的提升室；一个连接反应室和提升室的出口管，所述出口管设置在所述反应室的第一水平位置处，用于使固体颗粒从所述反应室排入所述提升室；一个与提升室连接的处理室，该处理室包含一个固体颗粒床；一个连接所述提升室上部和处理室的连接管；用于将输送气(如空气)引入提升室的装置，用于气力输送固体颗粒从所述提升室经所述连接管进入所述提升室；用于在处理室中处理固体颗粒的装置；以及连接所述处理室和所述反应室的第一入口管，所述第一入口管设置在高于第一水平位置的第二水平位置处，用于使处理后的固体颗粒与输送气或流化气一起从处理室再循环进入反应室。提升室和处理室优选设置在反应室附近以形成紧凑的装置。反应室侧壁的一部分可以使提升室和处理室与反应室隔开。相似地，提升室和处理室可以构造成一个单元(unit)，并被一个分隔壁分开。第一出口管可以设置在反应室的带耐火衬的下部，设置在侧壁上，例如在格栅上方最高达1000mm水平位置，或设置在格栅水平位置下的扩展室(extention chamber)处。该出口管优选设置在反应室的密相床区(dense bed zone)的水平位置处，所述区有大于100kg固体/m3气，优选500-1500kg/m3的固体密度。第一入口管优选设置在该出口管上方的500-5000mm水平位置处。流化床反应器中的压力随着床高度而改变。在反应室的密相床区中的第一低水平位置处的压力P1可以比较稀的床区处的较高的第二水平位置处的压力P2高得多。本专利技术提供一种使固体颗粒从密相床区的高压P1处循环进入处理室并返回进入反应室而不需机械或其它复杂输送设备的简易方法。固体颗粒在反应室中的第一水平位置处利用压差从密相床区排入提升室，提升室中的压力P3低于反应室的密相床区中的压力P1。可以在出口管中设置非机械密封，如一种百叶窗式密封(gillseal)或L-阀以防止气体从提升室流入反应室并控制固体流入提升室。利用几个相互紧接排列的窄的狭缝(solt)，即缝形成的通道形成百叶窗式密封。这些缝优选稍微偏离水平方向，每个狭缝形成一种非机械密封。流入提升室的床物料的量可以通过设置在非机械密封处的流化空气喷嘴控制。在提升室中，固体颗粒以颗粒悬浮体形式被气力输送提升到较高的第二水平位置。在反应室的第二水平位置处，压力P2大大低于在较低的第一水平位置处的密相床区中的压力P1。在该第二水平位置处的颗粒悬浮体被进一步输送到处理室中。在该第二水平位置处，在反应室和处理室之间只有小的压差。被强制流经第一入口管进入反应室中的输送气产生压差，该压差防止气体从反应室反向流入处理室。一部分从提升室输送到处理室中的固体颗粒可以与输送气一起流经第一入口管直接返回反应室。在处理室中，固体颗粒由于流动方向的改变和颗粒股(particle strand)的形成而与颗粒悬浮体部分分离。分离后的颗粒在处理室中形成固体颗粒的流化床或固定床。流化气和被该气载带的颗粒流经第一入口管进入反应室。可以在处理室的一个较低的水平位置处设置一个第二入口管，该管主要用于使来自流化床或固定床的颗粒利用压力或重力作用循环进入反应室。处理室中的压力随着床的高度和密度改变，这类似于反应室中的压力改变。通过增加处理室中床密度或床高度可以使处理室中的压力P4保持在比在相应水平位置的反应室中的压力P2高的水平。通过使处理室的水平高度足够高而使压力P4大于压力P2，从而使压力P4保持高于压力P2。按照本专利技术，如果需要可以在提升室中气力提升固体颗粒到相当高的水平位置，以克服反应室中的压力。处理室和反应室之间的压差迫使固体颗粒从处理室流入反应室并防止气体从反应室流入处理室。所述第二入口可以设置在与所述出口管基本相同的水平位置。然而，处理室中的流化床或固定床中的压力不得不通过增大床的密度或者通过增加床的高度来增加，以此来克服反应室中的压力。本专利技术利用这些和其它的压差使固体物料在反应室、提升室和处理室之间循环。具体地说是一方面利用反应室和提升室之间的压差，另一方面利用反应室和处理室之间的压差。要在处理室中处理的床物料可以在引入反应室之前通过提供一个横跨出口管的入口的一个栅栏(barrier)或分级壁(classifying wall)而被分级。所述栅栏壁可以是一个有开孔或缝的隔壁，防止大于预定尺寸的颗粒经过而进入出口管。也可在提升室中进行床物料的分级。流化空气喷嘴布置在提升室的底部，它可用来控制允许向上流动并经过该管进入处理室的颗粒尺寸。小颗粒被气力输送进入处理室，而较大物体经 提升室的底部排放或用机械循环返回反应室。提升室可用于从流化床燃烧器排放粉尘。然后可以在提升室中对粉尘分级。大的惰性粉尘粒从系统中排出，而且细的飞灰被送入处理室用于进一步处理。按照本专利技术，只有经控制的具有预定尺寸的部分固体颗粒可被允许流入处理室。所述分级可以在从反应室排放颗粒时或在固体颗粒在提升室中向上提升时进行。细的固体颗粒有利地在处理室中进一步处理，如在换热器中冷却，而无大物体引起的麻烦。通过在处理室中设置热传递表面，本专利技术可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：T·希彭伦，
申请(专利权)人：福斯特韦勒能源股份公司，
类型：发明
国别省市：