專利名稱：壓力容器內(nèi)的離心分離器的制作方法
背景技術(shù)：
和概述已經(jīng)知道一些加壓流化床反應(yīng)器，例如在美國專利4,869,207中所示的反應(yīng)器。在這些反應(yīng)器中，盡管從一套裝置到另一套裝置，或在一套裝置內(nèi)，壓力事實上是變化的，但一臺包括反應(yīng)室的壓力容器被保持在高于大氣壓的壓力下，也就是說2bar或更高的壓力，而優(yōu)選為約8-16bar(對于燃燒室)的壓力。然而這類加壓反應(yīng)器的一個很重要的費用是壓力容器本身，特別對于固體物容積比鼓泡床反應(yīng)器大的循環(huán)流化床反應(yīng)器。隨著壓力容器容積的增加，其費用成幾何方式而不是成直線方式上升。因此要求將壓力容器內(nèi)保持在可能的最小尺寸下。但是在壓力容器內(nèi)和反應(yīng)室一起使用傳統(tǒng)的旋風分離器時很多空間被明顯浪費了，并且為容納下傳統(tǒng)的旋風器，壓力容器必須被成比例地加大。如果將旋風器放在壓力容器外面，在從反應(yīng)室將熱煙氣引到旋風分離器，以及在旋風分離器顆粒循環(huán)通道和反應(yīng)室之間都必須提供密封。
母體申請包括一種明顯是非圓形的旋風分離器，一般有一個方形截面的旋渦室，或氣體空間。本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將一個或許多明顯非圓形的旋風分離器和一臺加壓流化床反應(yīng)器組合在一起，形成一種緊湊得多的結(jié)構(gòu)，使壓力容器具有一個最小的尺寸，因而得到一種加壓流化床反應(yīng)器的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，由于可直接將旋風分離器安裝在壓力容器內(nèi)，因此不需要對旋風分離器進行密封。
本發(fā)明加壓流化床反應(yīng)器中旋風分離器的緊湊排列還有另一個優(yōu)點。由于這種緊湊性，為其它結(jié)構(gòu)件提供了額外空間，例如允許將陶瓷過濾器元件，例如陶瓷燭式或蜂窩過濾器和反應(yīng)室以及旋風分離器安裝在同一個壓力容器中(例如在旋風分離器下面或上面)，因而不需要為氣體過濾器設(shè)置第二臺壓力容器，從而顯著降低了整個系統(tǒng)的費用。
本發(fā)明提供一種加壓流化床反應(yīng)器，它包括以下部分一臺圓形截面的壓力容器，能承受超過2bar的壓力，并有一個頂和一個底。將該容器加壓到超過2bar壓力的設(shè)施。一個限定在壓力容器內(nèi)部，包括側(cè)壁和一個頂板的反應(yīng)室。將流化氣體引入到反應(yīng)室中的設(shè)施。將燃料加到反應(yīng)室中的設(shè)施。將熱燃燒氣體導(dǎo)離反應(yīng)室的設(shè)施。以及一臺設(shè)置在該壓力容器內(nèi)部的離心分離器，它有一個和將熱燃燒氣體導(dǎo)離反應(yīng)室的設(shè)施相連接的入口，一個從分離器通到壓力容器外的氣體出口，以及一個將分離出來的固體顆粒從分離器循環(huán)到反應(yīng)室的返回通道。該離心分離器包括一個垂直旋渦室，由顯然是非圓筒形的壁面限定一個內(nèi)部氣體空間，該氣體空間具有明顯非圓形的截面，其圓度大于或等于1.15。
該氣體空間一般為方形截面，旋風分離器事實上由平板制成。
該離心分離器可以包括一個一級離心分離器，并可以有一個二級離心分離器，它具有和一級分離器同樣的如上所述的基本部件。分離器可被布置在反應(yīng)室相對的側(cè)面，連接到反應(yīng)器室的側(cè)壁，或者可以被布置在反應(yīng)室的同一側(cè)，彼此相鄰或一個在另一個的上面。如果一臺位于另一臺的上面，并且一臺分離器的氣體出口向上排氣，那么另一臺(上分離器)最好是向下排氣，這樣有一個共同的氣室連接到它們的氣體出口。多個事實上相同的分離器可以成組地(例如成對地)安裝在反應(yīng)室相對的兩側(cè)。反應(yīng)室可以有一個第一截面積，而每一個分離器的氣體空間有一個第二截面積，這些截面積可以大體上相等。
將壓力容器加壓的設(shè)施可以包括在壓力下在容器頂部通入含氧氣體使其內(nèi)部充壓的設(shè)施，加壓氣流還包括在其底部向反應(yīng)室供給流化氣體的設(shè)施。也可以采用其它充壓方式。在反應(yīng)室上可以提供許多歐米加板，沿其長度方向延伸，并可將分離器安裝在反應(yīng)室長度方向的側(cè)面上，平行于歐米加板。
此外反應(yīng)器可包括一些陶瓷過濾設(shè)施，例如安裝在壓力容器內(nèi)一個固定架上的燭式，整體式或蜂窩過濾器，他們有一個臟氣體入口，一個清潔氣體出口和一個灰渣口出口；該臟氣體入口連到分離器的氣體出口上。在說明書和權(quán)利要求中使用的術(shù)語“陶瓷過濾設(shè)施”意指常規(guī)的陶瓷燭式，整體式或蜂窩過濾器，或?qū)㈤_發(fā)的，能從高溫氣體，例如流化床反應(yīng)器的煙氣中過濾顆粒的改進過濾器?？捎迷S多不同的排列方式來布置陶瓷過濾設(shè)施。在一種排列方式中沿反應(yīng)室的一側(cè)安裝分離器，將其連接到反應(yīng)室的一個側(cè)壁上，并將其氣體出口向下引出，而固定架和陶瓷過濾設(shè)施的過濾器則被安裝在反應(yīng)室和分離器同一側(cè)的壁上，位于分離器下方，過濾設(shè)施的過濾器通常沿水平方向延伸。
按另一種排列方式，沿反應(yīng)室的一側(cè)安裝分離器，將其連接到反應(yīng)室的一個側(cè)壁上，其氣體出口向上引出，而固定架和陶瓷過濾設(shè)施則被安裝在反應(yīng)室頂板和分離器上面。按又一種排列方式，將分離器安裝在反應(yīng)室所限定的容積內(nèi)，其氣體出口向上引出，而固定架和陶瓷過濾設(shè)施則被安裝在反應(yīng)室頂板和分離器上面。用另一種方式，可將燭式或整體過濾器垂直排布在反應(yīng)室第一側(cè)提供的臟氣體入口上，并使灰渣出口在反應(yīng)室相對的第二側(cè)上，從第一側(cè)到第二側(cè)之間延伸著一塊向下傾斜的底板。在這種情況下燭式或整體過濾器可以有不同長度，鄰近第一側(cè)為短的，而鄰近第二側(cè)為較長的。
本發(fā)明主要目的是提供一種緊湊的，將旋風分離器或分離器組置于壓力容器內(nèi)部的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，以及一種還可以容納陶瓷過濾設(shè)施，而不需為過濾器單獨設(shè)立一個壓力容器的反應(yīng)器。通過對本發(fā)明詳細說明的審查以及所附的權(quán)利要求可對本發(fā)明的這種以及其它目的有清楚的了解。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明一種典型加壓流化床反應(yīng)器的縱視圖，部分是剖面圖，部分是正視圖；圖2是圖1反應(yīng)器沿2-2線的剖面圖；圖3是和圖2相似的視圖，表示略有不同的反應(yīng)器實施方案；圖4是圖3反應(yīng)器的頂透射圖，用虛線表示壓力容器本身；圖5，7，9和11是本發(fā)明一些不同的典型反應(yīng)器實施方案的側(cè)面示意圖，而圖6，8和10分別是圖5，7和9反應(yīng)器的斷面示意圖；圖12是圖11實施方案修改部分的剖面詳圖，表示一種不同的離心分離器氣體出口連接排列方式；圖13是本發(fā)明反應(yīng)器另一種實施方案的斷面圖，表示在對一個給定的壓力容器直徑為優(yōu)化反應(yīng)室截面積進行計算時用到的反應(yīng)室，旋風分離器和壓力容器之間的各種尺寸關(guān)系；圖14是本發(fā)明另一種示范反應(yīng)器的側(cè)面示意圖，表示安裝在壓力容器中鄰近旋風分離器氣體出口的氣體過濾元件；圖15是圖14反應(yīng)器的詳圖，表示成陶瓷過濾棒或過濾塊形式的單個過濾元件；圖16是和圖14相似的圖，只是代表本發(fā)明反應(yīng)器的又一種實施方案；以及圖17是本發(fā)明加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器最后一個示范性實施方案的側(cè)面示意圖。
附圖詳細說明在圖1和2中用參考號10來概括地表示本發(fā)明一種典型加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器的實施方案。反應(yīng)器10包括一臺壓力容器11，它包含一個反應(yīng)室12以及一個或多個(例如在圖1和2中的2個)離心分離器(旋風器)13。壓力容器11一般用特種鋼制造，其截面為圓形(如圖2所示)，并且能承受高于大氣壓的壓力，即超過2bar的壓力(例如約8-16bar)。容器11有一個頂蓋14和一個底蓋15。
提供了將容器11充壓到超過2bar(例如約8-16bar)壓力的設(shè)施?？梢栽趬毫ο陆?jīng)過容器11頂蓋14上的管道16(見圖1)強制通入含氧氣體來進行加壓，由于容器11是壓力密封的，容器的整個內(nèi)容積將基本上達到加壓氣體16的壓力。如果氣體16是含氧氣體，也可以使其向上流入反應(yīng)室12，作為那里的燃燒氣和/或流化氣體。按另一種方法，或除此方法以外可以在反應(yīng)室12底部(見圖1)提供管道17，以引入流化氣體，保持反應(yīng)室12中的流化床。還提供傳統(tǒng)的設(shè)施將燃料加入到反應(yīng)室中(在圖1中用18示意)，以及向反應(yīng)室供給其它原料，例如用于吸收污染物的吸收劑(例如石灰石)，用19示意。燃料可以是煤、油、生物質(zhì)或其它含碳或含氫的燃料，一般成固體散粒狀，或?qū)⑷剂虾屠缢拔談┗旌现瞥傻臐{液。還提供從反應(yīng)室12的傳統(tǒng)灰渣排出口，如圖1中20所示。
按照本發(fā)明，反應(yīng)器10的離心分離器或分離器組13是象母體申請中所示的分離器。也就是說每個分離器13有一個垂直的旋渦室21(見圖1)，它由明顯非圓筒形的壁面22限定一個截面明顯為非圓形的旋渦室或內(nèi)部氣體空間21。一般空間21的圓度大于1，優(yōu)選為大于1.1，而最好是大于或等于1.15。如圖1和2所示，優(yōu)選結(jié)構(gòu)為使室21有方形(例如正方形)截面，分離器13基本上用平板構(gòu)成。這種排列不僅提供一個較緊湊的空間，而且使分離器13的造價比傳統(tǒng)的圓形分離器更便宜。
每個分離器13在其內(nèi)部還有一個旋渦溢流管23，并且還有一個返回通道24，使分離出來的固體顆粒從分離器13循環(huán)到反應(yīng)室12。室21設(shè)有一個和旋渦溢流管23同心的氣體出口25，在圖1和2所描述的實施方案中氣體出口管25經(jīng)一個合適的密封穿出壓力容器11的頂蓋14。
如習慣那樣，作為反應(yīng)器10內(nèi)的構(gòu)件可以提供各種水冷卻板，以便回收反應(yīng)室12的燃燒熱，并維持構(gòu)件的壽命。例如平行于反應(yīng)室12的長度方向的面28(垂直于它的寬度方向的面29)可提供傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的歐米加板27，以便從反應(yīng)室12回收熱量。也可以和分離器13一起提供傳統(tǒng)的水冷卻板，例如象在母體申請中所述的，由水管組成的板22。
在圖1和2的實施方案中有2臺旋風分離器13并列地安裝在反應(yīng)室12的一個沿長度方向的壁面28上。這僅僅是一個示范性實施方案，還可能有許多其它的排列方式。例如圖3和4表示本發(fā)明的另一種反應(yīng)器10′，除旋風分離器的數(shù)量不同以外，反應(yīng)器10′與反應(yīng)器10相同，所以就可比較的部件而言，圖3和4中的參考號和圖1和2實施方案中相同。
圖5至12圖解說明本發(fā)明的其它實施方案，它們和圖1至4的實施方案有同樣的基本構(gòu)件，但是旋風分離器的排列不同。例如圖5表示一臺反應(yīng)器32，在保持在高于大氣壓的壓力下的壓力容器34中有一個反應(yīng)室33，在壓力容器內(nèi)旋風器35以這樣一種方式布置在反應(yīng)室33相對的兩側(cè)，使反應(yīng)室上段36比反應(yīng)器32的主燃燒段33窄，上段36實際上包括將熱燃燒氣從反應(yīng)室33引至旋風器35的設(shè)施，如水平箭頭所示，在分離器35的頂部提供了如垂直箭頭所示的氣體出口。每一個結(jié)構(gòu)件35可以包括一個單獨的矩形旋風器，或多個方形旋風器。
在圖7和8的實施方案中，反應(yīng)器37有一個反應(yīng)室38以及在其相對兩側(cè)的旋風器39，但這些旋風器39的結(jié)構(gòu)與圖5和6的旋風器35略有不同，同時反應(yīng)室38從上到下的截面積不變。構(gòu)件38和39位于壓力容器40內(nèi)部。在圖9和10的實施方案中，反應(yīng)器42有一個壓力容器43，在它里面設(shè)有一個反應(yīng)室44，并有一單個旋風器在其一側(cè)。
圖11圖解說明一臺反應(yīng)器48，它包括一個壓力容器49，在49內(nèi)有一個反應(yīng)室50，以及兩個旋風器51，它們一個在另一個的頂上，每個旋風器有其自己的熱燃燒氣入口52。因為旋風器51是垂直疊放的，和某些其它實施方案相比所占的空間更小。在此實施方案中氣體出口53從它們各處的旋風器51雙雙向上延伸。
圖12是反應(yīng)器48′的剖面詳圖，反應(yīng)器48′和反應(yīng)器48相似，不同之處是上旋風器51′的氣體出口53′向下延伸，而下旋風器51的氣體出口53則向上延伸。氣體出口53，53′通到一個共同的氣室54，它和壓力容器49加壓內(nèi)部空間55的其余部分隔離，并通過一個和壓力容器49密封接合的管道56，使旋風器51，51′的熱氣體通到顆粒過濾器或其它傳統(tǒng)設(shè)備。
圖13圖解說明一臺反應(yīng)器60，該圖帶有尺寸標注，以便針對一個特定直徑的壓力容器61從數(shù)學(xué)上計算最佳的反應(yīng)室尺寸。壓力容器61的內(nèi)徑為D，反應(yīng)室62的寬度為W，長度為L。在反應(yīng)室62的每一側(cè)表示有一些旋風分離器63，分離器63的數(shù)目為X，所示的每一個分離器具有邊長為d的正方形截面。
很顯然在圖13中反應(yīng)室62的截面積是L乘以W，而旋風器63旋渦室的面積為X(在此情況為8)乘以d2。因為希望反應(yīng)室62的面積等于旋渦室63的面積，以下公式是正確的((L2)2+(w2)2)≤D2]]>((w2+d)2+0.0625x2d2)≤D2]]>于是給X和D代入希望的數(shù)值，就可以計算出最大的反應(yīng)室62面積?？赡芤蚱渌蛩?，例如壓力容器的進口和出口，各種附件的位置等而存在更經(jīng)濟和成本低的解決方案，并不總是使用最大的反應(yīng)室面積，但在很多場合進行反應(yīng)室62最大尺寸計算還是值得的。
本發(fā)明另外更顯著的好處是因使用例如在美國專利5,114,581和4,793,292中所示的陶瓷過濾設(shè)施，而能夠不單設(shè)一個壓力容器來過濾由離心分離器出口排出的氣體。這種安排提供了較大的過濾面積/體積比，可減少一個過濾器單元所需的空間，并允許將過濾單元直接安裝在一個壓力容器內(nèi)，本發(fā)明壓力容器和方形旋風器特別的組合提供了足夠的內(nèi)部空間，允許將陶瓷過濾器和反應(yīng)室及旋風器安裝在同一個壓力容器中。
圖14和15示意性地并且更詳細一些地表示本發(fā)明的一個包括陶瓷過濾器元件的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器的實施方案。在壓力容器66內(nèi)部是反應(yīng)室67，安裝在反應(yīng)室一側(cè)或相對兩側(cè)的一個或多個方形截面的旋風器68，一個從旋風器68引出的顆粒循環(huán)管道69，以及從旋風器68通向陶瓷過濾設(shè)施71的氣體出口70。在圖15中用參考號72代表陶瓷過濾設(shè)施的單個過濾器，它們?nèi)鐖D所示通常沿水平方向延伸，被安裝在固定架73上，在它們的一側(cè)有一個臟氣體入口74(和管道70相通)，在另一側(cè)是一個清潔氣體室75，與清潔氣體出口76相通， 76穿過壓力容器66通到下一個工藝過程(例如通到一臺透平去回收其中的熱能)。在臟氣體室74的底部77處設(shè)有一個為例如飛灰或其它顆粒的灰渣出口，用于處理從通過過濾器72的氣體中分離出來的顆粒。一般按例如美國專利5,242,472所示的傳統(tǒng)方式，靠反吹過濾器72除去顆粒(在圖中未示出)。
在圖15中可以看到空氣在壓力作用下由78通入壓力容器66頂部，圍繞反應(yīng)室67流過，然后如79所示作為流化空氣向上流動，燃料和吸收劑或其它類似原料等在80所示處加到反應(yīng)室67中，而待處理的灰渣在反應(yīng)室67底部通過管道81排出。采用本發(fā)明所述的方法在反應(yīng)器的壓力容器66內(nèi)提供充分的過濾面積，有效地過濾容器66內(nèi)事實上最優(yōu)尺寸的反應(yīng)室所產(chǎn)生的全部氣體，能減少所需費用。
圖16圖解說明了圖14和15反應(yīng)器的一個稍有不同的變型，在此實施方案中用相同的參考號但后面綴一個“′”號來代表和圖14和15的實施方案類似的部件。反應(yīng)器65′和65的主要區(qū)別是旋風器68′的氣體出口76′是向上的，而且陶瓷過濾設(shè)施71′的單個過濾器72′是安裝在反應(yīng)室67′和旋風器68′上面的。
圖17圖解說明本發(fā)明加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器80的另一種實施方案，在此方案中旋風器和陶瓷過濾器的位置不同。圖17示意說明旋風器81不僅定位于壓力容器82內(nèi)部，而且定位在反應(yīng)室83本身所限定的空間中，靠近反應(yīng)室頂部的熱氣體通過入口84進入旋風器81，分離掉顆粒的氣體從旋渦溢流管內(nèi)的氣體出口85排出，而被分離的顆粒則經(jīng)管道86循環(huán)到反應(yīng)室83的底部。旋風器81被安裝在支承板86上，板86劃定的氣室87是用88概括代表的細長過濾器(例如燭式或整體過濾器)的臟氣體入口。燭式或整體過濾器88被安裝在一塊傾斜底板89的上方，垂直方向延伸，在頂部被固定在支承板90上，清潔氣室91位于過濾器88臟氣體氣室87的另一側(cè)。在此實施方案中最靠近從氣室87來的入口94的細長過濾器93最短，它們逐漸變長，在反應(yīng)室83相對于第一組過濾器93的另一側(cè)的過濾器95最長。被過濾器88分離出的顆粒的排灰管道96位于反應(yīng)室83和入口94相對的另一側(cè)。
用參考號92概括地代表用于周期性清洗過濾器88的反吹脈沖單元。單元92是脈沖閥，它使用自97通入的加壓氣體，在打開時反吹過濾器88。每個閥門88的一端通到空間98，而其另一端則通到過濾器88內(nèi)部。和過濾器88周圍的壓力相比，閥門92周圍空間98中的氣體壓力是足夠高的，以便進行反吹。這種安排是非常有利的，因為它不需要穿過反應(yīng)器80的加壓氣體管線和外部的加壓罐。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，如圖13所示加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器包括一個或多個通常相同的分離器，其中所說的反應(yīng)室有一個一次截面積，其中所說的一個或多個分離器中的每一個有一個其氣體空間的二次截面積，并且根據(jù)優(yōu)選實施方案，所說的一次截面積大體上等于所說的二次截面積之和。這樣以D代表所說的壓力容器內(nèi)徑，d代表每個分離器氣室每一邊的長度，L和W代表所說的反應(yīng)室的長和寬，就可以對一個特定的壓力容器直徑D通過求解下述方程組來確定反應(yīng)室的最佳面積((L2)2+(w2)2)≤D2]]>((w2+d)2+0.0625w2L2/d2)≤D2]]>在用由許多氣密安裝管子構(gòu)成的水冷壁作為蒸汽發(fā)生器時，為了將反應(yīng)器系統(tǒng)安排得更緊湊，最好將離心分離器和反應(yīng)室連接到同一個蒸汽發(fā)生回路上。
由此可見本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省費用，效率高的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器。雖然已在現(xiàn)在被認為是最實用和優(yōu)選的實施方案中對本發(fā)明做了說明和介紹，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以做許多修改，這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的，本發(fā)明的范圍和所附權(quán)利要求書中最廣泛的解釋相一致，因此包括了所有相當?shù)慕Y(jié)構(gòu)和設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，包括一個壓力容器，圓形截面，能承受2bar以上的壓力，并有一個頂和一個底；將所說容器充壓到2bar以上壓力的設(shè)施；一個限定在所說壓力容器內(nèi)，包括側(cè)壁和一個頂板的反應(yīng)室；將流化氣體引入所說反應(yīng)室的設(shè)施；向所說反應(yīng)室加入燃料的設(shè)施；將熱燃燒氣體導(dǎo)離所說反應(yīng)室的設(shè)施；其特征為一個設(shè)置在所說壓力容器內(nèi)的離心分離器，有一個連接到所說的將熱燃燒氣體導(dǎo)離所說反應(yīng)室的設(shè)施的入口，一個從所說分離器通到所說壓力容器外的氣體出口，和一個將分離出的固體顆粒從所說分離器循環(huán)到所說反應(yīng)室的返回通道；所說離心分離器包括一個垂直旋渦室，由明顯為非圓筒形的壁面限定一個內(nèi)部氣體空間，所說的氣體空間有一個明顯是非圓形的截面，其圓度大于或等于1.15。
2.權(quán)利要求1所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的氣體空間具有方形截面，該分離器主要由平板構(gòu)成。
3.權(quán)利要求1所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的離心分離器包括一個一級離心分離器，此外還包括一個安裝在所說壓力容器內(nèi)的二級離心分離器，離心分離器有連接到所說的將熱燃燒氣體導(dǎo)離所說反應(yīng)室的設(shè)施的入口，一個從所說二級分離器通到所說壓力容器外的氣體出口，和一個將分離出的固體顆粒從所說二級分離器循環(huán)到所說反應(yīng)室的返回通道；所說的二級離心分離器包括一個垂直旋渦室，由明顯是非圓筒形壁面限定一個內(nèi)部氣體空間，所說的氣體空間有一個顯然是非圓形的截面，其圓度大于或等于1.15。
4.權(quán)利要求3所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的離心分離器事實上是相同的，并且布置在所說反應(yīng)室的同一側(cè)，連接到所說反應(yīng)室所說的壁面上。
5.權(quán)利要求3所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的離心分離器事實上是相同的，并且布置在所說反應(yīng)室的同一側(cè)，一個位于另一個上面。
6.權(quán)利要求3所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的一級離心分離器氣體出口向下排出，而所說的二級離心分離器氣體出口向上排出，并且所說分離器的一個安裝在另一個上面，使所說的一級分離器在頂上，它們安裝在所說反應(yīng)室的一側(cè)，有一個共同的連接到所說氣體出口的氣室。
7.權(quán)利要求3所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的分離器彼此相鄰地并列安裝在所說反應(yīng)室的一側(cè)。
8.權(quán)利要求1所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的離心分離器包括一個一級離心分離器；此外還包括三個另外的離心分離器，它們和所說的一級離心分離器事實上相同，安裝在所說的壓力容器內(nèi)，所說的分離器成對，并列和彼此相鄰地安裝，所說的分離器對在所說反應(yīng)室相對的兩側(cè)彼此相對。
9.權(quán)利要求1所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，它還包括陶瓷過濾設(shè)施，包括許多安裝在所說壓力容器內(nèi)一個固定架上的單個過濾器，該設(shè)施有一個臟氣體入口，一個清潔氣體出口，和一個灰渣出口，所說的臟氣體入口連接到所說分離器的氣體出口上。
10.權(quán)利要求9所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的分離器沿著所說反應(yīng)室的一側(cè)安裝，連接到反應(yīng)室的一個側(cè)壁上，同時所說的固定架和所說過濾設(shè)施的所說過濾器也沿著所說分離器所在的所說反應(yīng)室的同一側(cè)壁安裝，所說過濾器一般沿水平方向延伸。
11.權(quán)利要求9所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的分離器沿著所說反應(yīng)室的一側(cè)安裝，連接到反應(yīng)室的一個側(cè)壁上，并且所說的氣體出口向下引出，而所說固定架和所說過濾設(shè)施的所說過濾器安裝在所說分離器所在的所說反應(yīng)室的同一側(cè)壁上，位于所說分離器的下方，所說的過濾器一般沿水平方向延伸。
12.權(quán)利要求9所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的分離器沿著所說反應(yīng)室的一側(cè)安裝，連接到反應(yīng)室的一個側(cè)壁上，并且所說的氣體出口向上引出，而所說固定架和所說過濾器安裝在所說反應(yīng)室頂板和所說分離器的上面。
13.權(quán)利要求10所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說分離器安裝在所說反應(yīng)室限定的容積內(nèi)，并且所說的氣體出口向上引出，而所說固定架和所說過濾器安裝在所說反應(yīng)室頂板和所說分離器的上面。
14.權(quán)利要求13所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說過濾器是細長型的，垂直放置，其中所說臟氣體入口在所說反應(yīng)室的一個初級側(cè)，而所說灰渣出口在所說反應(yīng)室的一個次級相對側(cè)。
15.權(quán)利要求14所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，它還包括一塊從所說初級側(cè)向所說次級側(cè)延伸的向下傾斜的底板；所說的細長過濾器有不同長度，靠近所說初級側(cè)的短，而靠近所說次級側(cè)的較長。
16.權(quán)利要求1所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的將所說壓力容器充壓的設(shè)施包括壓力下在所說容器頂部引入含氧氣體使其內(nèi)部充壓的設(shè)施，所說的充壓氣流還包括在其底部向所說反應(yīng)室供給流化氣體的設(shè)施。
17.權(quán)利要求2所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，它還包括一個或多個通常相同的分離器；其中所說反應(yīng)室有一個第一截面積，而所說的一個或多個分離器的每一個有一個其氣體空間的第二截面積，并且所說的第一截面積事實上等于所說第二截面積之和。
18.權(quán)利要求4所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，它還包括一個或多個通常相同的分離器；其中所說的反應(yīng)室有一個第一截面積，而所說的一個或多個分離器中的每一個有一個其氣體空間的第二截面積，并且所說的第一截面積事實上等于所說的第二截面積之和，同時其中D為所說壓力容器的內(nèi)徑，d為每個分離器氣體室的每一邊的長度，L和W為所說反應(yīng)室的長度和寬；其中對一個特定的壓力容器直徑D，通過解以下方程組確定反應(yīng)室的最佳面積((L2)2+(w2)2)≤D2]]>((w2+d)2+0.0625w2L2/d2)≤D2]]>
19.權(quán)利要求4所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中D是所說壓力容器的內(nèi)徑，d是每個分離器氣室每邊的長度，L和W是所說反應(yīng)室的長和寬，X是分離器的數(shù)目；其中對于一個特定的壓力容器直徑D，通過解以下方程組確定反應(yīng)器的最佳面積((L2)2+(w2)2)≤D2]]>((w2+d)2+0.0625x2d2)≤D2]]>
20.權(quán)利要求9所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，它還包括全部安裝在所說壓力容器內(nèi)的反吹設(shè)施，以便周期性地反吹所說的過濾器使其清潔。
21.權(quán)利要求20所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說的反吹設(shè)施包括許多脈沖閥，每個閥的一端通入所說容器的加壓氣體，而其另一個端則通向一個或多個過濾器的內(nèi)部。
22.權(quán)利要求1所述的加壓循環(huán)流化床反應(yīng)器，其中所說反應(yīng)室有一個長度和一個寬度，此外還包括許多裝在所說反應(yīng)室上，沿其長度延伸的歐米加板，其中所說的分離器包括一個一級分離器，并提供許多事實上每個都和所說的一級分離器相同的分離器，所說的分離器沿所說反應(yīng)室長度方向側(cè)壁，平行于所說的歐米加板安裝在所說反應(yīng)室寬度方向相對的兩側(cè)。
全文摘要
提供一種加壓流化床反應(yīng)器，它利用一種具有顯然是非圓形的氣體空間，最好圓度大于或等于1.15的離心分離器。這種旋風分離器最理想具有一個方形(例如正方形)截面，并和包括流化床的反應(yīng)室一起安置在壓力容器內(nèi)部。在壓力容器內(nèi)部可提供一些連接到旋風分離器氣體出口的燭式或蜂窩陶瓷過濾器，以便過濾氣體。因為使用方形旋風分離器的反應(yīng)室要比用傳統(tǒng)的圓截面旋風分離器更緊湊，所以這種結(jié)構(gòu)使壓力容器有最小直徑。另外由于在壓力容器內(nèi)有足夠空間來安放過濾器，所以不需要為燭式或蜂窩過濾器設(shè)置的第二個壓力容器。
文檔編號B01J8/38GK1137762SQ94194444
公開日1996年12月11日 申請日期1994年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月10日
發(fā)明者T·艾力森, T·希彭倫, J·伊薩克森, S·普羅沃爾, T·普爾金倫 申請人:福斯特韋勒能源股份公司