[发明专利]用于从加载固体的气体中粗分离固体颗粒的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从加载固体的气体中粗分离固体颗粒的方法和装置。本发明还涉及一种用于借助于处理气体在反应器中尤其在流化区域中在提高温度的情况下处理颗粒状的原料的方法。

背景技术

由EP 1397521公开了，将从用于处理微粒状的材料的反应器中排出的加载固体的处理气体输入分离装置中、例如输入旋风分离器中。由于流化区域中、例如涡流层中的过程，固体随着处理气体被排出。在旋风分离器中实现了这种固体与处理气体的分离，其中固体又返回反应器中。在此缺点是，大颗粒会在固体返回到反应器中时导致输入装置的堵塞。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种方法和一种装置，该方法和装置实现了从加载固体的气体中可靠地分离固体并且避免了现有技术的所述缺点。

按本发明的任务根据权利要求1的特征部分所述的按本发明的用于粗分离的装置以及权利要求10的特征部分所述的用于粗分离的方法得到解决。

用按本发明的装置能够从加载周体的气体中分离固体。固体经常随着处理气体从反应器中出来，该反应器用于还原颗粒状的材料。尤其在流化区域的运行中，已知固体连同处理气体一起排出。所述固体必须与处理气体分离并且重新输入反应器。由于流化区域的存在，会出现非常强烈的排出，其中较大的固体颗粒也会一起带走。通过按本发明的装置将从反应器中排出的或者说抛出的固体颗粒带到盲孔状的管道突起部分中，而气体流到弧形的排出管道中。由此避免粗的固体颗粒随着气体流出。所述固体颗粒停留在基本上垂直或者倾斜布置的输入管道中，从而直接实现粗分离。在此有利的是，所述装置没有可运动的部件就足够敷用，并且固体颗粒可靠地停留在输入管道中。通过按本发明的装置能够排出固体颗粒，尤其在很大程度上避免粗颗粒，从而在进一步处理加载固体的气体时不会出现由固体颗粒引起的问题。

根据优选的实施方式，如此选择至少部分弧形的排出管道在输入管道上的位置，使得管道突起部分的长度大致相当于弧形的排出管道的高度。通过调整管道突起部分的长度，能够根据工作参数例如工作压力来调整固体颗粒所到达的空间。根据加载固体的气体的流速和体积流来确定管道突起部分的长度。因为通过弧形的排出管道会影响流动阻力，所以作为有利的解决方案，管道突起部分的长度大致相当于排出管道的高度。

根据另一优选的实施方式，所述管道突起部分的长度大致相当于输入管道的净宽度的0.3-3倍、尤其是0.5-1倍。通过净宽度和长度的组合能够根据固体颗粒的大小来实现很大程度上的粗分离。在此利用固体颗粒的惯性。

按本发明，圆弧形式的或者由直的分段构成的弧形形式的弧形的排出通道的曲率具有弧形的排出通道的净宽度的大致3-5倍的半径。该实施方式在流动特性和与转向相关的压降方面是有利的。作为替代方案，可以通过大量分段构成弧形形状。这是圆弧形的一种成本低廉的替代方案。

根据按本发明的装置的特殊的设计方案，所述输入管道和弧形的排出管道的净宽度大致相等。由此，内部的流动横截面大致恒定，从而也能够将所述装置中的压降保持得很小。这在后面用于处理加载固体的气体的设备方面也是有利的。

根据按本发明的装置的有利的设计方案，所述输入管道和/或弧形的排出管道的横截面是圆形的，其中所述输入管道和/或排出管道在盲孔状的突起部分通入弧形中的区域内具有平坦的壁段，所述壁段为了增强而包括肋。通过圆形的横截面实现了所述装置中优选微小的流动阻力。在弧形的区域中，通过盲孔状的管道突起部分形成了两个平坦的壁段。所述平坦的壁段在设计加载压力的管道时通过肋的布置得到增强。

按本发明的装置的另一可能的设计方案提出，所述盲孔状的管道突起部分的盖子具有平坦的内表面或者具有拱形的表面，该平坦的内表面水平地并且/或者法向于输入管道的轴线进行布置，该拱形的表面相应于碟形底部或者球形帽或者类似结构。所述碟形底部理解为拱顶形状，该拱顶形状具有接近边缘的较小的曲率以及中间的较大的曲率。

所述输入管道要么可以垂直地布置，要么可以倾斜地布置，或者说也可以构造成S形，从而增强转向。

固体微粒从具有流化区域的反应器中经常以非常高的速度与处理气体一起从反应器中排出或者说抛出。由此，所述固体微粒以部分较高的速度碰到管道突起部分中的盖子上并且由盖子进行反射，使得固体微粒由于重力作用通过输入管道再次到达反应器中。由于许多具有流化区域的反应器的特性，所述固体微粒不是持续地、而是仅仅在特定的压力条件下才被抛出。由此确保了排出的固体微粒只到达输入管道和管道突起部分中，或者说再回落到反应器中。为此，通常将按本发明的装置布置在反应器上方。