專利名稱：用于控制流化床反應(yīng)器的溫度的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述的一種用于對(duì)被布 置與第二流化床反應(yīng)器相連的流化床反應(yīng)器的溫度進(jìn)行控制的方法和 設(shè)備。
因此，本發(fā)明尤其涉及一種設(shè)備，所述設(shè)備包括用于從流化床反
應(yīng)器中分離出第一固體顆粒的分離器裝置；用于使所述第一固體顆粒 的第一部分返回所述流化床反應(yīng)器的返回導(dǎo)管；用于去除所述第一固 體顆粒的第二部分的排放導(dǎo)管；和用于將第二固體顆粒從第二流化床 反應(yīng)器傳送至所述流化床反應(yīng)器的入口導(dǎo)管。進(jìn)一步地，本發(fā)明尤其 涉及一種方法，其中從所述流化床反應(yīng)器中分離出笫一固體顆粒；沿 返回導(dǎo)管將所述第一固體顆粒的第一部分傳送回所述流化床反應(yīng)器； 去除所述第一固體顆粒的第二部分；以及沿入口導(dǎo)管將第二固體顆粒 從第二流化床反應(yīng)器傳送至所述流化床反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
在流化床反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)，如燃燒反應(yīng)，通常是放熱反應(yīng)。 因此，在反應(yīng)過程中釋放出的能量通常可與蒸汽或其它熱傳遞介質(zhì)相 結(jié)合，從而使得可能達(dá)到一定溫度從而例如有利于將排放物的量降至 最低程度。當(dāng)流化床反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)時(shí)，例如發(fā)生熱 解反應(yīng)時(shí)，則必須將外部能量引入反應(yīng)器內(nèi)。當(dāng)吸熱性流化床反應(yīng)器 與另一放熱性流化床反應(yīng)器相連時(shí)， 一種將能量帶至該吸熱流化床反 應(yīng)器的已公知的方法是將熱床材料從放熱性流化床反應(yīng)器傳送至該吸 熱流化床反應(yīng)器處。相應(yīng)地，對(duì)于另一類型的放熱性流化床反應(yīng)器來 說，有可能通過在該流化床反應(yīng)器與具有不同溫度如更低溫度的第二 流化床反應(yīng)器之間交換床材料的方式將該流化床反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)至 所需值。
根據(jù)本發(fā)明的溫度控制手段所涉及的流化床反應(yīng)器，即所謂第一 流化床反應(yīng)器，優(yōu)選為循環(huán)流化床熱解器，且與該熱解器相連的第二 流化床反應(yīng)器則為流化床燃燒設(shè)施，例如大型循環(huán)流化床鍋爐。因此，本發(fā)明的溫度控制手段的目的在于通過使用在該大型循環(huán)流化床鍋 爐中受到加熱的床材料將循環(huán)流化床熱解器保持在所需的且有利于進(jìn) 行熱解工藝的溫度條件下。
美國專利Nos. 3853498、 4344373、 4364796和5946900分別披露 了多種布置，其中通過將熱床材料從獨(dú)立的流化床燃燒設(shè)施引導(dǎo)至流 化床熱解器的方式將該流化床熱解器中的溫度保持在熱解工藝所需的 溫度條件下。同時(shí)，在工藝進(jìn)行過程中所產(chǎn)生的具有更低溫度的焦炭 (char)被從熱解器中去除從而在該燃燒設(shè)施中進(jìn)行燃燒。在這些專 利所披露的設(shè)施中，有可能通過改變從燃燒設(shè)施傳送至熱解器的熱床 材料的質(zhì)量流的方式調(diào)節(jié)熱解器的溫度。
在所謂快速熱解中，有機(jī)材料在不含氧條件下被迅速加熱至 450-600°C的溫度。因此使得在工藝過程中產(chǎn)生了汽化的有機(jī)化合物、 熱解氣體和焦炭。在該工藝的稍后進(jìn)行的階段中，由該汽化的有機(jī)化 合物冷凝得出熱解油。其(質(zhì)量)產(chǎn)率通常為干態(tài)燃料的70-75%。熱 解油的產(chǎn)量取決于溫度，最佳溫度通常為約500°C。如果溫度過低，則 焦炭量會(huì)上升，且相應(yīng)地，如果溫度過高，則在熱解氣體中會(huì)有占更 多比例的熱解氣體無法冷凝為熱解油。
為了使熱解工藝的產(chǎn)量最大化，使熱解器中的溫度分布盡可能均 勻是很重要的。尤其是在快速熱解中，由于燃料在反應(yīng)器中的停留時(shí) 間較短，通常小于一秒，因此使燃料溫度迅速且準(zhǔn)確地達(dá)到適當(dāng)溫度 是很重要的。因而，流化床熱解器中的床材料的流化產(chǎn)生了相對(duì)均勻 且穩(wěn)定的工藝溫度，但在一些實(shí)例中，人們已經(jīng)注意到流化床熱解 器中的一部分燃料在適當(dāng)?shù)臒峤鉁囟认虏话l(fā)生反應(yīng)，這導(dǎo)致出現(xiàn)了不 希望的化學(xué)反應(yīng)且例如導(dǎo)致降低了油的產(chǎn)量。因此，需要提供一種改 進(jìn)的方法和設(shè)備來高效地控制流化床反應(yīng)器的溫度，從而使得在燃料 中有盡可能多的比例的燃料都能迅速且準(zhǔn)確地達(dá)到適當(dāng)溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效的用于控制流化床反應(yīng)器溫度的方 法和設(shè)備，其中上述問題的影響被降至最低程度。
本發(fā)明的目的尤其是提供一種高效的方法和設(shè)備，由此使得可準(zhǔn) 確且迅速地調(diào)節(jié)鄰近第二流化床反應(yīng)器的流化床反應(yīng)器的溫度。
7為了解決上面提到的現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明披露了 一種設(shè)備，在設(shè)備獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分中披露了該設(shè)備的特性化特征。因此，
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特性化特征在于返回導(dǎo)管和入口導(dǎo)管共同擁有共用的端部部分以便將由第一固體顆粒的第一部分與第二顆粒形成的固體顆粒混合物傳送至流化床反應(yīng)器。
為了解決上面提到的現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明還披露了一種方法，在方法獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分中披露了該方法的特性化特征。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法的特性化特征在于笫一固體顆粒的第一部分與第二固體顆粒彼此混合且因此形成的固體顆粒的混合物沿返回導(dǎo)管和入口導(dǎo)管所共同擁有的共用端部部分被傳送至該流化床反應(yīng)器。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的溫度控制手段所涉及的流化床反應(yīng)器，即所謂第一流化床反應(yīng)器，是流化熱解器，其中有機(jī)物質(zhì)旨在在沒有氧的情況下在相對(duì)較高的溫度如500°C的溫度下產(chǎn)生化學(xué)分解。該熱解器優(yōu)選是循環(huán)流化床熱解器，該熱解器的床材料在相對(duì)較高的流化速度下被流化，由此使得在反應(yīng)室中出現(xiàn)的氣體夾帶著固體顆粒到達(dá)產(chǎn)物氣體導(dǎo)管。由此借助于被布置在產(chǎn)物氣體導(dǎo)管中的顆粒分離器從排出反應(yīng)器的氣體中分離出固體顆粒，即所謂第一固體顆粒，所述顆粒分離器通常為旋風(fēng)分離器。尤其是，當(dāng)?shù)谝涣骰卜磻?yīng)器是除循環(huán)流化床反應(yīng)器以外的其它類型的流化床反應(yīng)器時(shí)，還可優(yōu)選通過除使用被布置在產(chǎn)物氣體導(dǎo)管中的顆粒分離器以外的其它方式分離第一固體顆粒，例如通過被連接至反應(yīng)器的下部部分的用于排放
固體顆粒的排放導(dǎo)管來分離第一固體顆粒。
就溫度控制手段的速度方面而言，如果能確保在栽熱固體材料與床中已經(jīng)存在的材料之間或者尤其與被帶至該床位置處的材料如燃料之間實(shí)現(xiàn)盡可能優(yōu)良的熱傳遞，則是有利的。因此，如果栽熱固體材料的質(zhì)量流是盡可能高的話，則是有利的。根據(jù)本發(fā)明，通過使來自第二流化床反應(yīng)器如鍋爐的固體材料物質(zhì)流與從第 一反應(yīng)器中分離出的，例如從熱解器的旋風(fēng)分離器中，分離出的固體材料相混合來減小載熱固體材料與第 一流化床反應(yīng)器之間的溫度差，所述來自第二流化床反應(yīng)器的固體材料物質(zhì)流處在與第 一流化床反應(yīng)器的溫度明顯存在偏差的溫度下，所述從第一反應(yīng)器中分離出的固體材料大體上處在第一流化床反應(yīng)器的反應(yīng)室的溫度下。由此，由被帶至第一流化床反應(yīng)器的顆粒所傳遞的有效的附加熱能是大體上不變的，但被引入的用于調(diào)節(jié)溫度的顆粒的質(zhì)量流則更大，且其溫度與第一反應(yīng)器的溫度之間的偏差與未添加從第一反應(yīng)器中分離出的顆粒的情況相比則更小。
盡管總的來說流化床反應(yīng)器中的溫度分布是相對(duì)均勻的，但已經(jīng)
注意到的是在與引入用于調(diào)節(jié)溫度的材料的位置點(diǎn)相接近的位置處，可能形成這樣的區(qū)域，該區(qū)域中的溫度與反應(yīng)室其余部分的溫度之間存在偏差。當(dāng)利用根據(jù)本發(fā)明的溫度控制方法時(shí)，用于調(diào)節(jié)溫度的材料的溫度與反應(yīng)室中已經(jīng)存在的材料的溫度之間的偏差不會(huì)很大，在反應(yīng)室中實(shí)現(xiàn)了更為均勻的溫度分布。例如，由此使得減少了由于熱解器的不均勻溫度分布所導(dǎo)致出現(xiàn)的不希望的化學(xué)反應(yīng)的數(shù)量。
正如上面已經(jīng)描述地，第一流化床反應(yīng)器還可以是除熱解器以外的其它反應(yīng)器，例如放熱反應(yīng)器。第二流化床反應(yīng)器可以是任何其它的適當(dāng)反應(yīng)器，該反應(yīng)器的溫度以所需的方式與第一流化床反應(yīng)器的溫度之間形成偏差。當(dāng)利用根據(jù)本發(fā)明的方法升高第一流化床反應(yīng)器的溫度時(shí)，第二流化床反應(yīng)器的溫度必須高于第 一 流化床反應(yīng)器的溫度。當(dāng)進(jìn)一步利用該方法降低溫度時(shí)，第二流化床反應(yīng)器的溫度必須低于第 一 流化床反應(yīng)器的溫度。
根據(jù)本發(fā)明，第一固體顆粒的笫一部分沿返回導(dǎo)管返回第一流化床反應(yīng)器，優(yōu)選返回?zé)峤馄鞯姆磻?yīng)室，且第二部分被排放，優(yōu)選被排放至第二流化床反應(yīng)器。在一些實(shí)例中，第二部分還可被排放至別處，例如被排放至終端貯存設(shè)施或其它應(yīng)用設(shè)施。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，第二流化床反應(yīng)器是相對(duì)較大的流化床鍋爐，所述鍋爐具有例如850。C的爐溫。流化床鍋爐優(yōu)選是循環(huán)流化床鍋爐，但其也可以是其它類型的鍋爐，例如沸騰床鍋爐。當(dāng)流化床鍋爐的熱床材料在顯著更低的溫度下被引導(dǎo)至熱解器時(shí)，該熱解器接收熱解工藝所需的熱能。
就這方面而言，重點(diǎn)并不特別地在于由于供給來自第一流化床反應(yīng)器中的固體顆粒而給第二流化床反應(yīng)器帶來的效應(yīng)，而是假設(shè)無論是否供給固體顆粒笫二流化床反應(yīng)器都會(huì)運(yùn)行。但事實(shí)上交換不同溫度的床材料對(duì)兩種反應(yīng)器的熱平衡都會(huì)產(chǎn)生影響，且從熱解器中去除的固體材料可能會(huì)包含許多焦炭，這可有利地用作第二流化床反應(yīng)器的燃料。
從第一流化床反應(yīng)器中分離出的第一固體顆粒的第一部分的質(zhì)量
9流的體積影響了被供給至第 一 流化床反應(yīng)器的顆粒物質(zhì)流的溫度，該物質(zhì)流包含由笫二流化床反應(yīng)器供給的固體顆粒。例如，如果從第一
流化床反應(yīng)器中分離出的固體顆粒的溫度為500°C且由第二流化床反應(yīng)器供給的顆粒的溫度為850°C，則可能通過使用第一固體顆粒的第一部分的適當(dāng)質(zhì)量流而將被供給至第 一 流化床反應(yīng)器的混合物流的溫度調(diào)節(jié)至介于500。C與850。C之間的所需溫度值，例如調(diào)節(jié)至650。C。如果假設(shè)顆粒流的溫度在受到處理的同時(shí)始終保持相同，則例如以下面這種方式實(shí)現(xiàn)了 650°C的溫度使從第一反應(yīng)器中分離出的處在500°C溫度下的固體顆粒達(dá)到35kg/s的量，其中15kg/s被分離至第二反應(yīng)器且20kg/s被返回第一反應(yīng)器，后者的質(zhì)量流與由第二反應(yīng)器供給的具有850。C溫度的顆粒的15kg/s的質(zhì)量流混合在一起。
為了控制被供給至第一流化床反應(yīng)器的顆粒流的溫度，使第一固體顆粒的第一部分的返回導(dǎo)管包括控制裝置，即所謂第一控制裝置，以便調(diào)節(jié)第一固體顆粒的第一部分的質(zhì)量流的做法是有利的。如果從第 一流化床反應(yīng)器分離出的固體顆粒流的總量是均勻的且整條顆粒流被排出或被返回第一流化床反應(yīng)器，則另一種可選方式是，可能通過被布置在第一固體顆粒的第二部分的排放導(dǎo)管中的質(zhì)量流控制裝置來控制顆粒流的溫度，所述固體顆粒流優(yōu)選是通過旋風(fēng)分離器從其產(chǎn)物氣體流中分離出來的。第三種可選方式是，將質(zhì)量流控制裝置既布置到第一固體顆粒的第一部分的返回導(dǎo)管中又布置到第一固體顆粒的第二部分的排放導(dǎo)管中。
還可優(yōu)選將常規(guī)的氣體密封件布置到第一固體顆粒的第一部分的返回導(dǎo)管中且布置到第一固體顆粒的第二部分的排放導(dǎo)管中，所述氣體密封件包括下行料管(down leg)和流化提升通道(fluidizedlifting channel )。通常情況下，使用氣體密封件防止氣體在處于不同壓力下的空間之間流動(dòng)。處在根據(jù)本發(fā)明的布置中的該氣體密封件可同時(shí)用作質(zhì)量流分布的控制裝置，從而例如使得借助于提升通道的流化速度來調(diào)節(jié)介于被去除的質(zhì)量流的量與返回第一流化床反應(yīng)器的質(zhì)量流之間的比率。處在第一固體顆粒的第一部分的返回導(dǎo)管中的氣體密封件和處在第一固體顆粒的第二部分的排放導(dǎo)管中的氣體密封件可以是完全獨(dú)立的結(jié)構(gòu)或者它們也可具有共用的下行料管。
由于由第二流化床反應(yīng)器供給的第二固體顆粒的質(zhì)量流的量也影響了被傳送至第一流化床反應(yīng)器的質(zhì)量流的溫度，因此對(duì)于控制第一流化床反應(yīng)器的溫度而言，使第二固體顆粒的入口導(dǎo)管也包括控制裝置，即所謂第三控制裝置，以便調(diào)節(jié)第二固體顆粒的質(zhì)量流的做法是有利的。因此，入口導(dǎo)管優(yōu)選包括氣體密封結(jié)構(gòu)，所述氣體密封結(jié)構(gòu)具有流化提升通道，所述流化提升通道包括流化控制裝置。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，第一固體顆粒的第一部分被導(dǎo)引至用于第二固體顆粒的入口導(dǎo)管的提升通道的上部部分，由此使第一固體顆粒的第一部分與第二固體顆粒高效地彼此混合。
被布置在返回導(dǎo)管、排放導(dǎo)管和入口導(dǎo)管中的質(zhì)量流控制裝置也可以是其它已公知類型的控制裝置。這些控制裝置或它們中的一部分可例如包括用于顆粒質(zhì)量的可調(diào)節(jié)的螺旋輸送器。
返回導(dǎo)管和入口導(dǎo)管共同擁有的共用端部部分優(yōu)選包括用于混合
的固體顆粒的常規(guī)類型的溫度傳感器，例如PT電阻溫度計(jì)或熱電偶。自然，通常還會(huì)設(shè)置與第一流化床反應(yīng)器的反應(yīng)室相連的至少一個(gè)溫度傳感器，從而例如監(jiān)控反應(yīng)室的上部部分的溫度。根據(jù)本發(fā)明的溫度控制系統(tǒng)優(yōu)選包括用于基于所測量的溫度來操縱固體顆粒流的常規(guī)控制系統(tǒng)。
優(yōu)選通過基于在第一流化床反應(yīng)器的上部部分中測得的溫度而操縱第三控制裝置的方式來控制反應(yīng)室的溫度，所述第三控制裝置位于供給來自第二流化床反應(yīng)器的固體顆粒的入口導(dǎo)管中。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的尤其優(yōu)選的實(shí)施例，基于在返回導(dǎo)管和入口導(dǎo)管共同擁有的共用端部部分中測得的混合固體顆粒的溫度對(duì)第一控制裝置進(jìn)行控制，所述第一控制裝置用于控制第一固體顆粒的第一部分的質(zhì)量流的量。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述，其中
圖1示意性地示出了與第二流化床反應(yīng)器相連的流化床反應(yīng)器的
垂直剖面，所述流化床反應(yīng)器具有根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的溫度控制系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的循環(huán)流化床熱解器10，所述流化床熱解器包括反應(yīng)室12、被連接至該反應(yīng)室的上部部分的氣體排放導(dǎo)管14和被連接至導(dǎo)管14的顆粒分離器16。通過顆粒分離器16從熱解氣體中分離出固體顆粒，尤其是焦炭顆粒。熱解氣體從顆粒分離器被引導(dǎo)通過過濾器到達(dá)氣體冷卻器(圖1中未示出)，在所述氣體冷卻器中由熱解氣體冷凝得出熱解油。未冷凝的氣態(tài)產(chǎn)物從氣體冷卻器中被導(dǎo)引出來用作其它用途，例如被燃燒或被用作熱解器的流化氣體。常規(guī)的導(dǎo)管22、 24被連接至反應(yīng)室12的側(cè)壁20，從而例如引導(dǎo)燃料和惰性床材料。在反應(yīng)室下方還設(shè)置了用于流化氣體的風(fēng)箱26，流化氣體如蒸汽或未冷凝的熱解氣體由所述風(fēng)箱被引導(dǎo)通過格柵28到達(dá)反應(yīng)室12。
返回導(dǎo)管30被連接至顆粒分離器16的下部部分以使被分離出的固體顆粒的第一部分返回反應(yīng)室12的下部部分。返回導(dǎo)管30的第一部分，下行料管32，與提升通道36—起形成了氣體密封件38，所述提升通道通過流化裝置34被流化。氣體密封件38防止了氣體從反應(yīng)室12流動(dòng)通過返回導(dǎo)管30到達(dá)分離器16。
還設(shè)置了與下行料管32相連的第二提升通道42,所述第二提升通道通過流化裝置40而被流化，通過所述提升通道42使得可能去除通過分離器16分離出的固體顆粒的笫二部分而使其到達(dá)位于接近熱解器的位置處的第二循環(huán)流化床鍋爐44。與此同時(shí)，下行料管32與提升通道42形成了第二氣體密封件46，所述第二氣體密封件防止了氣體從循環(huán)流化床鍋爐44流至分離器16。通過改變借助于流化裝置34和40被引導(dǎo)的流化氣體流的量使得可能控制將通過分離器16分離出的固體顆粒流分成被引導(dǎo)通過返回導(dǎo)管30到達(dá)反應(yīng)室12的第一部分和被引導(dǎo)通過排放導(dǎo)管50到達(dá)循環(huán)流化床鍋爐44的第二部分的方式。
氣體密封件38和46可根據(jù)圖1被成形為一個(gè)一體式結(jié)構(gòu)，從而使得它們具有共用的下行料管32，或者另一種可選方式是，這些氣體密封件可以是完全獨(dú)立的。在后一種情況下，被連接至顆粒分離器16的下部部分的導(dǎo)管在某個(gè)點(diǎn)處，例如在緊接著位于顆粒分離器下方的某個(gè)點(diǎn)處，被分成兩個(gè)獨(dú)立的下行料管。
通過沿入口導(dǎo)管52傳送來自循環(huán)流化床鍋爐44的熱固體顆粒而將進(jìn)行熱解反應(yīng)所需的熱能引導(dǎo)至熱解器10的反應(yīng)室12。根據(jù)本發(fā)明，返回導(dǎo)管30的延伸部分48被連接至入口導(dǎo)管，從而使得返回導(dǎo)管和入口導(dǎo)管具有共用的端部部分54。因此，可能將從熱解氣體中分離出的固體顆粒與由循環(huán)流化床鍋爐供給的熱固體顆粒的混合物供給制反應(yīng)室12，該混合物的溫度介于通過顆粒分離器16分離出的固體顆粒的溫度與循環(huán)流化床鍋爐"的固體顆粒的溫度之間。
如圖1所示，將熱固體顆粒帶至熱解器的入口導(dǎo)管52被連接至循環(huán)流化床鍋爐44的爐的側(cè)壁。在實(shí)踐中，該入口導(dǎo)管還可被連接至循環(huán)流化床鍋爐的排放氣體導(dǎo)管的顆粒分離器，由此使得該鍋爐的循環(huán)材料被帶至熱解器，或被帶至循環(huán)流化床鍋爐的爐的下部部分，由此使得所謂爐底灰被帶至熱解器?？山柚谥亓ψ饔檬篃岵牧显趯?dǎo)管52中移動(dòng)，或可以其它方式，例如借助于螺旋輸送器或輸送氣體，來傳送熱材料。
如果從分離器16返回的固體顆粒的溫度為500°C且從循環(huán)流化床鍋爐44引導(dǎo)出來的顆粒的溫度為850°C，則經(jīng)由導(dǎo)管部分54被引導(dǎo)至反應(yīng)室12的顆?；旌衔锟删哂性?00°C與850°C之間變化的溫度，例如650°C的溫度。具有比來自循環(huán)流化床鍋爐44的原始顆粒更大的質(zhì)量流但比該原始顆粒更低的溫度的所述顆?；旌衔飳⑴c直接來自循環(huán)流化床鍋爐44的處在850°C溫度下的純顆粒流相同的熱能有效地帶給反應(yīng)室。然而，由于溫度更低，因此其大大減輕了燃料分子在入口區(qū)域中產(chǎn)生的不希望的分解，且因此提高了熱解器的熱解油的產(chǎn)量。
通過流化裝置56被流化的提升通道58有利地形成了被連接至循環(huán)流化床鍋爐44的入口導(dǎo)管52的一部分。所述提升通道用作循環(huán)流化床鍋爐44與熱解器10的反應(yīng)室12之間的氣體密封件。借助于被供給通過流化裝置56的流化氣體流，使得可能調(diào)節(jié)從循環(huán)流化鍋爐44被引導(dǎo)至反應(yīng)室12的熱固體顆粒流的體積且因此使得可能控制反應(yīng)室12的溫度。通常情況下，熱解工藝具有限定地相當(dāng)準(zhǔn)確的最佳溫度，且如果超過了該溫度或如果無法達(dá)到該溫度，則會(huì)減少所需物質(zhì)的產(chǎn)量。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，基于由被布置到反應(yīng)室的上部部分上的溫度傳感器60，如熱電偶，所指示出的溫度來操縱入口導(dǎo)管52的提升通道58的流化裝置56，從而確保達(dá)到反應(yīng)室12的所需溫度。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，提升通道58被布置在接近循環(huán)流化床鍋爐44的位置處，例如與鍋爐的外壁相連，由此使得返回導(dǎo)管30的延伸部分48可優(yōu)選被連接至入口導(dǎo)管52的向下延伸的部分，該向下延伸的部分位 于流化提升通道58下游。根據(jù)尤其優(yōu)選的實(shí)施例，返回導(dǎo)管30的延伸 部分48可優(yōu)選以圖l所示的方式，換句話說在流化提升通道58處，最 優(yōu)選在提升通道的上部部分處，被連接至入口導(dǎo)管52。由此使得通過 入口導(dǎo)管52的熱固體顆粒和通過返回導(dǎo)管30的冷卻器顆粒由于流化作 用而在提升通道58中高效地混合，且被供給至反應(yīng)室的顆粒流處在與 這些質(zhì)量流的溫度的加權(quán)平均值相對(duì)應(yīng)的溫度下。這使得具有瞬間不同 溫度的混合不良的子流無法到達(dá)反應(yīng)室，這種子流會(huì)導(dǎo)致在反應(yīng)室中產(chǎn) 生不希望的化學(xué)反應(yīng)且例如導(dǎo)致熱解油的產(chǎn)量變低。
可優(yōu)選基于溫度傳感器62所指示的溫度對(duì)提升通道36的流化裝置 34進(jìn)行控制，所述溫度傳感器被布置到返回導(dǎo)管30和入口導(dǎo)管52共 同擁有的共用端部部分54上。由于來自顆粒分離器16的材料的溫度與 反應(yīng)室12的溫度大約相同，因此加入其質(zhì)量流基本上不會(huì)影響反應(yīng)室 的溫度。然而，加入來自顆粒分離器16的材料的質(zhì)量流會(huì)降低被供給 至反應(yīng)室12的固體顆粒混合物的溫度，由此減少了由于載熱材料的高 溫所帶來的問題。本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)帶來熱量的材料 的質(zhì)量流增加時(shí)，其與燃料的混合變得更為高效且燃料也會(huì)更為迅速地 達(dá)到所需最佳溫度。
上面已經(jīng)結(jié)合典型的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明還包括 許多其它實(shí)施例和變型。尤其是，流化床反應(yīng)器并不一定是流化熱解器， 而可以是其它類型的反應(yīng)器，且第二流化床反應(yīng)器并不一定是循環(huán)流化 床反應(yīng)器，而也可以是其它類型的流化床反應(yīng)器。第二流化床反應(yīng)器并 不一定處在比第一流化床反應(yīng)器的溫度更高的溫度下，而是其溫度也可 低于第一流化床反應(yīng)器的溫度。不同固體流的控制裝置并不一定要基于 流化提升通道，而可以是其它類型的質(zhì)量流控制裝置，例如螺旋輸送器。 分離固體顆粒的設(shè)備并不一定是旋風(fēng)分離器，而也可以是某種其它裝 置，如被連接至反應(yīng)室的下部部分的排放通道。因此，所披露的典型實(shí) 施例顯然并不只在限制本發(fā)明的范圍，而是本發(fā)明包括了僅由所附權(quán)利 要求書及其中的釋義所限制的多個(gè)其它實(shí)施例。
權(quán)利要求
1、用于控制流化床反應(yīng)器溫度的設(shè)備，所述設(shè)備包括-用于從所述流化床反應(yīng)器中分離出第一固體顆粒的分離器裝置(16)；-用于使所述第一固體顆粒的第一部分返回所述流化床反應(yīng)器的返回導(dǎo)管(30)；-用于去除所述第一固體顆粒的第二部分的排放導(dǎo)管(50)；和-用于將第二固體顆粒從第二流化床反應(yīng)器(44)傳送至所述流化床反應(yīng)器的入口導(dǎo)管(52)；其特征在于，所述返回導(dǎo)管(30)與所述入口導(dǎo)管(52)共同擁有共用端部部分(54)以便將由所述第一固體顆粒的所述第一部分與所述第二顆粒形成的固體顆?；旌衔飩魉椭了隽骰卜磻?yīng)器(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括用于 將所述第一固體顆粒的所述第一部分與所述笫二固體顆?；旌显谝黄?的混合設(shè)備(58)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述混合設(shè)備(58 ) 包括用于對(duì)所述第一固體顆粒的所述笫一部分和所述第二固體顆粒進(jìn) 行流化的裝置(56)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述排放導(dǎo)管(50) 被連接以便將所述第 一 固體顆粒的第二部分導(dǎo)引至所述第二流化床反 應(yīng)器(44)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述返回導(dǎo)管(30) 包括用于控制所述第一固體顆粒的所述第一部分的質(zhì)量流的第一控制 裝置(34)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述排放導(dǎo)管(50) 包括用于控制所述第一固體顆粒的第二部分的質(zhì)量流的第二控制裝置(40)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述入口導(dǎo)管(52) 包括用于控制所述笫二固體顆粒的質(zhì)量流的第三控制裝置(56)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一控制裝置 包括流化提升通道(36 ),
9、 根據(jù)權(quán)利要求5和6所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一控制裝置和所述第二控制裝置包括流化提升通道(36、 42)，這兩條流化 提升通道都被連接至共用的下行料管(32)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述第三控制裝 置包括流化提升通道(58)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的設(shè)備，其特征在于，所述笫一控 制裝置或所述第二控制裝置包括螺旋輸送器。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述第三控制裝 置包括螺旋輸送器。
13、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的設(shè)備，其特征在于，所述返回導(dǎo) 管(30)和所述入口導(dǎo)管(52)的所述共用端部部分(54)包括用于 測量所述固體顆粒混合物的溫度的溫度傳感器(62)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所迷設(shè)備包括用 于基于所述固體顆?；旌衔锏臏囟葋聿倏v所述第一控制裝置或所述第 二控制裝置(34、 40)的裝置。
15、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括用 于基于所述流化床反應(yīng)器的上部部分的溫度來操縱所述第三控制裝置(56)的裝置。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述分離器裝置 包括被布置在所述流化床反應(yīng)器的煙氣通道中的旋風(fēng)分離器(16)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所迷流化床反應(yīng) 器(10)是熱解器。
18、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二流化床 反應(yīng)器(44)是循環(huán)流化床鍋爐。
19、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所迷第二流化床 反應(yīng)器是沸騰床鍋爐。
20、 控制流化床反應(yīng)器溫度的方法，所述方法包括 —從所述流化床反應(yīng)器中分離出第一固體顆粒；-沿返回導(dǎo)管(30)將所述第一固體顆粒的第一部分傳送回所述 流化床反應(yīng)器；-去除所述第一固體顆粒的第二部分；以及-沿入口導(dǎo)管(52)將第二固體顆粒從第二流化床反應(yīng)器(44) 傳送至所述流化床反應(yīng)器；其特征在于，所述第一固體顆粒的所述第一部分與所述第二固體導(dǎo)4的共用端部部分(54)被傳送至所述流化床反^器(J)。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一固體顆 粒的所述第一部分與所述第二固體顆粒在流化混合室(58)中混合在 一起。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一固體顆 粒的所述第二部分沿排放導(dǎo)管(50)被去除而到達(dá)所述第二流化床反 應(yīng)器(44)。
23、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，使用被布置在所 述返回導(dǎo)管(30)中的第一控制裝置(34)來控制所述第一固體顆粒 的所述第一部分的質(zhì)量流。
24、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，被布置在所述排 放導(dǎo)管(50)中的笫二控制裝置(40)控制所述第一固體顆粒的所述 第二部分的質(zhì)量流。
25、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，被布置在所迷入 口導(dǎo)管(52)中的第三控制裝置(56)控制所述第二固體顆粒的質(zhì)量 流。
26、 根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的方法，其特征在于，通過被布 置在所述返回導(dǎo)管和所述入口導(dǎo)管的所述共用端部部分(54)中的溫 度傳感器(62)來測量所述固體顆?；旌衔锏臏囟炔⒒谒龌旌瞎?體顆粒的溫度來控制所述第一控制裝置或所述笫二控制裝置(34、 40 )。
27、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，測量所述流化床 反應(yīng)器的上部部分的溫度并基于所述流化床反應(yīng)器的所述上部部分的 溫度來控制所述第三控制裝置(56)。
28、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，通過被布置在所 述流化床反應(yīng)器的煙氣通道中的旋風(fēng)分離器(16)分離所述第一固體 顆粒。
29、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述流化床反應(yīng) 器是熱解器。
30、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述第二流化床 反應(yīng)器(44)是循環(huán)流化床鍋爐。
31、根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述第二流化床 反應(yīng)器是沸騰床鍋爐。
全文摘要
用于控制流化床反應(yīng)器(10)的溫度的方法和設(shè)備，包括用于從所述流化床反應(yīng)器中分離出第一固體顆粒的分離器裝置(16)；用于使所述第一固體顆粒的第一部分返回所述流化床反應(yīng)器的返回導(dǎo)管(30)；用于去除所述第一固體顆粒的第二部分的排放導(dǎo)管(50)；和用于將第二固體顆粒從第二流化床反應(yīng)器傳送至所述流化床反應(yīng)器的入口導(dǎo)管(52)；其中所述返回導(dǎo)管(30)與所述入口導(dǎo)管(52)共同擁有共用端部部分(54)以便將由所述第一固體顆粒的所述第一部分與所述第二固體顆粒形成的固體顆?；旌衔飩魉椭了隽骰卜磻?yīng)器(10)。所述設(shè)備還優(yōu)選包括用于使所述固體顆粒的所述第一部分與所述第二固體顆粒彼此混合的流化混合裝置(58)。
文檔編號(hào)B01J8/00GK101646486SQ200780045906
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者M·伊塔佩爾托 申請(qǐng)人:福斯特韋勒能源股份公司