Реакторное устройство подвижно-слойного типа (варианты) и способ его эксплуатации - RU2095132C1

Чертежи

Показать все 24 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к реакторным устройствам подвижно-слойного типа для обработки жидкостей при помощи твердого сыпучего материала, преимущественно методом противотока.

Известные реакторные устройства указанного типа работают на базе последовательного прохода всего лишь одного вида сыпучего материала через все расположенные одна над другой реакционные камеры. Для этого выше верхней реакционной камеры установлен бункер для подачи сыпучего материала, а ниже нижней камеры сборный бункер для сыпучего материала. Указанные известные реакторные устройства позволяют осуществлять только специальные обработки жидкостей, так как возможности подачи и отвода в них сыпучего материала весьма ограничены.

Целью изобретения является расширение возможностей подачи сыпучего материала в реакционные камеры или отвода из реакционных камер, установленных одна над другой.

На фиг.1 изображено реакторное устройство подвижно-слойного типа (первый вариант выполнения) в продольном сечении, по линии I-I; на фиг.2 вид сверху на верхнее днище натекания по стрелке A на фиг.1; на фиг.3 вид сверху на нижнее днище натекания по стрелке B на фиг.1; на фиг.4 вид сверху по стрелке D на отводящие приспособления для сыпучего материала на фиг.1; на фиг.5 узел C на фиг.1; на фиг.6 продольное сечение через отдельный модуль верхнего днища натекания по линии IIIa IIIa на фиг.2; на фиг.7 другое продольное сечение через верхнее днище натекания по линии IIIб IIIб на фиг.2; на фиг.8 вид сверху на нижний лоток верхнего днища натекания (по стрелке E на фиг.7); на фиг. 9 продольное сечение днища натекания на фиг.6; на фиг.10 вид сверху на средний модуль, по стрелке F на фиг.9; на фиг.11 продольное сечение другого днища натекания в двух альтернативных исполнениях; на фиг.12 вид сверху по стрелке G на фиг.11 на отводящее приспособление для сыпучего материала; на фиг. 13 вид сверху по стрелке G на фиг.11 на днище натекания; на фиг.14 продольное сечение второго варианта реакторного устройства подвижно-слойного типа; на фиг. 15 узел K на фиг.14; на фиг.16 третий вариант реакторного устройства подвижно-слойного типа; на фиг. 17 продольное сечение двойной сборной воронки на фиг. 1; на фиг.18 узел L на фиг.17; на фиг.19 вариант двойной сборной воронки для сыпучего материала; на фиг.20 - четвертый вариант реакторного устройства подвижно-слойного типа; на фиг.21 - пятый вариант реакторного устройства подвижно-слойного типа; на фиг.22 вид сверху по стрелке M на фиг.21 на верхнее днище натекания; на фиг.23 - продольное сечение по линии XIIc XIIc на фиг.22; на фиг.24 шестой вариант реакторного устройства подвижно-слойного типа; на фиг.25 вид сверху на нижнее распределительное днище для сыпучего материала по стрелке S на фиг.24.

На фиг.1 показано реакторное устройство подвижно-слойного типа, предусмотренное для обработки любых жидкостей, преимущественно газообразных жидкостей, и работающее на одном единственном сыпучем материале 2 на базе метода противотока. Конечно принципиально возможна как и для всех описанных в дальнейшем реакторных устройств подвижно-слойного типа эксплуатация устройства на базе метода прямотока, что осуществляется путем изменения направления тока жидкости в противоположное направление.

Реакторное устройство подвижно-слойного типа содержит корпус 1, сыпучий материал 2, запасной бункер 3, снабженный распределительным днищем 4 для сыпучего материала, реакционную камеру 5, на нижнем краю которой установлено днище натекания 6, и расположенное под ним днище натекания 7. В днище натекания 6 выполнены отверстия 8 для прохода сыпучего материала в отводящие трубы 9 и 10. Реакционная камера имеет пропускные отверстия 11 для прохода сыпучего материала. На нижнем конце реакторного устройства установлена сборная воронка 12, которая снабжена крышеобразным приспособлением 13. При отдельном отводе сыпучих материалов из двух реакционных камер предусмотрены работающие независимо друг от друга приспособления для разгрузки сыпучего материала 14.

На фиг. 2 изображена горизонтальная проекция днища натекания 6, вид сверху. В данном примере оно выполнено из девяти модулей воронки, установленных близко друг к другу и один за другим, что изображается проходными линиями. Каждый модуль воронки имеет установленные крестообразно крышеобразные распределительные приспособления 9, причем ради ясности изображены только концы крыши при помощи штрихпунктирной линии.

На фиг. 6-8 изображен альтернативный относительно изображения на фиг.1 тип конструктивного исполнения днищ натекания. Этот тип исполнения конкретно относится к (верхнему) днищу натекания 6, однако возможно применить ту же самую основную идею соединения элементов воронки одного ряда в лоток и для других днищ натекания. Каждый лоток выполнен из параллельно установленных, вниз слегка конически сбегающих боковых стенок 15 для верхних воронок и 16 - для нижних воронок 28. В каждый лоток встроены боковые стенки 17 и 18, установленные парами в поперечном направлении относительно лотка и вниз сбегающие, так что в горизонтальной проекции образуются квадратные воронки. Указанная компоновка является сравнительно жесткой на изгиб и может без дополнительных элементов жесткости принимать силы сжатия загруженного на днище натекания сыпучего материала, так что вытекает самонесущее днище.

Верхние воронки, образованные из боковых стенок 15 и 16 также снабжены крышеобразными, крест-накрест установленными распределительными приспособлениями 9, описанными выше. Там, где указанные распределительные приспособления примыкаются к боковым стенкам 15 и 17, они покрывают треугольные проходные отверстия для жидкости 19, предусмотренные в боковых стенках 15 и 17. В зонах между соседними воронками лотка возможно предусмотреть дополнительные проходные отверстия для жесткости 20 или 21, чтобы уменьшить сопротивление против жидкости; это можно осуществить также путем вставки трубообразных промежуточных деталей, как они предусмотрены в том числе на фиг.1 под нижнем днищем натекания.

С учетом целей относительно верхнего днища натекания, нижний зазор 22 между боковыми стенками 16 нижнего лотка может оставаться полностью открытым. Только в средней зоне под каждым модулем двойной воронки, на боковых стенках 16, установлена отводящая труба 10 для расположенной над ним реакционной камеры. При этом точную высоту верхнего входного отверстия отводящей трубы для сыпучего материала принципиально можно свободно назначить что будет описано ниже.

На фиг.3 изображен соответствующий фиг.2 вид сверху B на (нижнее) днище натекания 7. Фиг.4a и 2 отличаются только тем, что согласно фиг.4a отводящие трубы для сыпучего материала 10 проходят через крестовой пункт распределительных приспособлений 9 каждого модуля воронки, причем предпочтительно квадратное сечение труб 10 может соответствовать размеру площади, покрываемой распределительными приспособлениями 9 в их крестовой зоне, и предпочтительно соответствует поперечному сечению других подводящих и отводящих труб для сыпучего материала, приводящих к реакционным камерам и отходящих от них.

На фиг. 4 видно, что модули воронки 28, установленные на (нижнем) днище натекания 7, имеют не квадратное, а прямоугольное сечение, размер которого примерно в три раза больше, чем поперечное сечение отводящих труб для сыпучего материала. Следовательно, возможно предусмотреть справа и слева от отводящих труб 10 для сыпучего материала два пропускных отверстия для сыпучего материала 11 одинакового сечения. В указанном примере конструктивного исполнения отводящая труба для сыпучего материала 9A выходит незначительно ниже пропускных отверстий для сыпучего материала 11.

На фиг.5 в частности еще яснее показано, что под обоими пропускными отверстиями 11 для сыпучего материала каждой (нижней) воронки (или лотков) установлены напорные доски 19. Зазор, образующийся сбоку между напорными досками и правыми и левыми ограждениями концов отводящих труб для сыпучего материала 9B, закрывается, в основном, вертикальными напорными досками 24. Напорные доски 23 относятся только к отдельным пропускным отверстиям 11 для сыпучего материала, а напорные доски 24 могут быть соединены в виде плоской железной доски для нескольких, расположенных в ряду один за другим модулей воронок или лотков (см.фиг.4). Все напорные доски 24 могут быть соединены поперечным стержнем 25 с возможностью движения вперед и назад при помощи толкающего/тягового органа 26. К каждому пропускному отверстию для сыпучего материала относится шибер 27, который имеет в основном пальцевый вид и установлен на напорных досках 24 примерно в горизонтальном направлении. Когда шиберы 27 двигаются вперед и назад под пропускными отверстиями для сыпучего материала при помощи толкающего/тягового органа 26, поперечного стержня 25 и напорных досок 24, возможно сбрасывать сыпучий материал с напорных досок 23 вперед или назад. Таким образом осуществляется возможность разгрузки точно дозированных количеств сыпучего материала из нижней реакционной камеры 5. Подобным образом может быть выполнено приспособление для разгрузки сыпучего материала 14 для отводящих труб 10, которое снабжено напорными досками 30 и 31 и стержневым шибером 32, расположенным между напорными досками 31. Насыпные концы, образующиеся в положении покоя обоих приспособлений для разгрузки сыпучего материала, показаны (как и на всех остальных чертежах) пунктирными линиями.

Принципиально возможно также выполнить приспособления для разгрузки относительно пропускных отверстий 11 для сыпучего материала так, что они вместе, по парам относятся к ближайшим пропускным отверстиям соседних (а не тех же) воронок или лотков.

Следовательно, вышеописанное отводящее приспособление дает возможность выпустить из соответствующей реакционной камеры, по мере надобности, только маленькую часть находящегося в ней сыпучего материала. Специальный вид конструктивного исполнения вышеописанного днища натекания позволяет реализовать разгрузку в основном плоскопараллельного слоя сыпучего материала на нижнем конце слоя сыпучего материала из соответствующей реакционной камеры. Следовательно, возможно разгружать только тот слой сыпучего материала, который невозможно использовать для дальнейшей обработки жидкости, например, в связи с тем, что абсорбционный потенциал исчерпан. Те слои сыпучего материала, расположенные выше в соответствующей реакционной камере, в большинстве случаев еще возможно использовать в режиме противотока для более длительной обработки жидкости, в частности при абсорбционных процессах степень нагрузки сыпучего материала уменьшается в реакционной камере снизу вверх.

В случае если желательно полностью заменить сыпучий материал одной реакционной камеры, то это вполне возможно при помощи приспособления для разгрузки сыпучего материала, что описывается например в связи с фиг.11 и 12. В обоих случаях разгрузка сыпучего материала из расположенной выше реакционной камеры ведет к дополнительной подаче свежего сыпучего материала из вышерасположенного запасного бункера. Названная дополнительная подача автоматически прекращается в тот момент, когда конец насыпного конуса достигает расположенного над ним впускного отверстия.

На фиг.9, 10 изображен другой альтернативный вид конструктивного исполнения предпочтительно применяемого согласно изобретению днища натекания. Этот вид конструктивного исполнения характеризуется тем, что в нем отсутствуют нижние воронки или лотки. В частности, этот вид конструктивного исполнения применим относительно реакторных устройств подвижно-слойного типа согласно фиг.1 в качестве верхнего днища натекания. Как показывают пунктирные верхние граничные линии сыпучего материала, слой сыпучего материала в расположенной под соответствующим днищем натекания реакционной камере достигает нижних краев воронок. Следовательно, возможно осуществить более низкие высоты монтажные по сравнению с типом исполнения согласно фиг.1. По меньшей мере экономятся вес и затраты для нижних воронок или лотков.

Кроме того, из фиг.9 вытекает специальная компоновка отводящих труб 10 для сыпучего материала относительно расположенного над ними днища натекания. Во-первых, верхнее впускное отверстие отводящих труб 10 для сыпучего материала к концу имеет воронкообразное увеличение поперечного сечения. Далее, впускное отверстие для сыпучего материала отводящих труб для сыпучего материала расположено так, что оно размещено на окружной линии фиктивного прямолинейного удлинения (изображено штриховой линией) боковых стенок воронок или лотков 15 и 17. Каждая из названных мер улучшает режим разгрузки сыпучего материала через отводящие трубы 10. Лишь нужно учесть, что разгруженный таким образом через отводящие трубы 10 сыпучий материал контактировал с той жидкостью, обтекающей реакционную камеру, по слою сыпучего материала которой проходит отводящая труба для сыпучего материала 10. Однако при определенной высоте слоя в соответствующей реакционной камере, это не обязательно является недостатком. Это объясняется тем, что, если слой достигает достаточной высоты или сыпучий материал разгружается из реакционной камеры достаточно рано, обработка жидкости в названой реакционной камере уже завершена, когда поток жидкости достигает уровня высоты впускных отверстий отводящих труб 10 для сыпучего материала как правило, на одинаковом уровне. В названых случаях экономия монтажной высоты менее значительна, чем экономия веса и затрат для нижних воронок, выполняющих в первую очередь функцию разгрузки сыпучего материала через сравнительно малогабаритное пропускное отверстие из расположенной выше реакционной камеры.

Кроме того, на фиг.9 показано на примере среднего модуля, что конец впускного отверстия для сыпучего материала отводящих труб 10 для сыпучего материала может быть выполнен с возможностью изменения высоты. Этим достигается возможность учесть меняющиеся условия процесса в ходе обработки жидкости. Названая возможность изменения высоты позволяет, например, изменять эффективный слой в реакционной камере, по которой проходят отводящие трубы для сыпучего материала.

На фиг. 9 на примере среднего модуля показана еще другая альтернативная возможность исполнения днища натекания. В данном случае боковые стенки 15 и 17 доходят ниже, чем у остальных модулей (изображено штриховой линией). Названые, направленные вниз удлинения боковых стенок имеют по окружности отверстия 33, где сыпучий материал может выпускаться сбоку уже на сравнительно высоком месте из соответствующей воронки с тем, чтобы снабжать расположенную под днищем натекания реакционную камеру сыпучим материалом. В таком случае даже возможно подключить отводящие трубы 10 для сыпучего материала непосредственно к нижним пропускным отверстиям воронки (специально не показано). Назваными отверстиями боковых стенок или по меньшей мере частичными, направленными вниз удлинениями боковых стенок воронок достигается не только то, что часть сыпучего материала, проходящая днище натекания, может подаваться уже на сравнительно высоком месте в расположенную ниже реакционную камеру, но, в частности, осуществляется также выпуск вниз без проблем отводимой через отводящие трубы части сыпучего материала.

Фиг. 10 позволяет выполнить вид сверху в средний модуль днища натекания согласно фиг.9, причем ради ясности были пропущены крышеобразные распределительные элементы. Конечно, и указанное днище натекания может быть выполнено лоткообразным, т.е. как у изображенного на фиг.6, 7 примера конструктивного исполнения. Кроме того, отверстия 33 естественно могут быть выполнены также в виде краевых выемок нижнего края воронки.

На фиг.11 показана альтернативная по отношению к фиг.1 компоновка днища натекания, основной принцип которой перемещение верхних воронок относительно нижних воронок (двойные воронки) одного днища натекания, применимое в принципе для всех днищ натекания реакторного устройства подвижно-слойного типа. Изображенный конкретный пример спроектирован, в частности, для самого нижнего из расположенных один над другим днищ натекания. Верхние воронки или лотки 29 днища натекания имеют такое же выполнение, как и у днища натекания (нижнего) 7 согласно фиг.1, т.е. воронки или лотки снабжены крышеобразными распределительными приспособлениями 9 (см.фиг.13), установленными крест-накрест, а также пропускными отверстиями 11 для жидкости в боковых стенках, установленных непосредственно под крышеообразными распределительными приспособлениями 9. Кроме того, через каждую верхнюю воронку 29 в зоне пересечения крышеобразных распределительных приспособлений 9 проходит отводящая труба 10 для сыпучего материала, выходящая из вышерасположенной реакционной камеры. По этой причине, а также в связи с перемещением верхних воронок или лотков 28, достигается следующее: пропускные отверстия для сыпучего материала 11 для изображенного (нижнего) днища натекания выходят с перемещением по отношению к нижним выходным отверстиям отводящих труб для сыпучего материала, в частности на одинаковом уровне с ними.

Как показано в левой половине фиг.11, дополнительно могут быть предусмотрены промежуточные воронки или лотки 34, выполненные и расположенные подобным образом, как и образующие согласно фиг.1 двойные воронки. При помощи этих промежуточных воронок улучшается, например, равномерность распределения жидкости под днищем натекания.

Перемещение воронок или лотков дает возможность осуществления простых приспособлений для отвода сыпучего материала, например, в виде одной единственной доски шибера 35, подвижной под всеми выпускными отверстиями для сыпучего материала по направлению, указанному на фиг.6 двойной стрелкой. В этих целях доска шифера 35 имеет пропускные отверстия 36 и 37, которые согласно их положению, выборочно находятся на одной прямой с отводящими трубами 10 или 38 или не находятся на одной прямой ни с какой-нибудь из отводящих труб.

На фиг.12 показана доска шибера 35 в положении закрывания для всех пропускных отверстий для сыпучего материала. Путем перемещения вниз в плоскости изображения доски шибера 35 можно привести в соответствие проходные отверстия 36 и пропускные отверстия 11. Перемещение в противоположное направление приводит в соответствие проходные отверстия 37 и отводящие трубы 10 для сыпучего материала.

Одинаковое упрощенное приспособление для отвода сыпучего материала возможно осуществить также при виде исполнения согласно фиг.1, то есть если воронки или лотки (нижнего) днища натекания 7 установлены с перемещением относительно воронок или лотков (верхнего) днища натекания 6. В указанном случае отводящие трубы 10 проходят не крестовую зону распределительных приспособлений 9, а зону соприкосновения соседних воронок или лотков. Названая альтернативная возможность показана на фиг.3 слева внизу в качестве альтернативы при помощи штриховой линии.

На фиг. 14, 15 изображен альтернативный вид конструктивного исполнения (2-й вид исполнения) реакторного устройства подвижно-слойного типа согласно изобретению. Названый вид исполнения характеризуется тем, что сыпучий материал не только отводится отдельно из обеих реакционных камер, а еще тем, что в обе реакционные камеры подается свежий сыпучий материал из совместного запасного бункера 3. Для этой цели предусмотрены открытые на верхнем конце дозировочные трубы для сыпучего материала с воронкообразным увеличением, которые выходят из запасного бункера 3 и концентрично проходят распределительное днище для сыпучего материала 4 запасного бункера 3, а также одну (как изображено) или несколько (не изображено) реакционных камер 5, расположенных выше загружаемой нижней реакционной камеры 5, и соответствующее днище натекания 6. В специальном примере конструктивного исполнения дозировочные трубы для сыпучего материала 39 концентрично проходят пропускные отверстия 8 для сыпучего материала днища натекания 6. Также возможно установление дозировочных труб 39 с проходом (верхнего) днища натекания 6 в пунктах соприкосновения соседних воронок или лотков.

Для указанного примера конструктивного исполнения вытекает подобная компоновка под (верхним) днищем натекания 6 подающих сыпучий материал труб, как было изложено в связи с (нижним) днищем натекания 7 согласно фиг.1. Однако разница по отношению к постановке проблем состоит в том, что согласно фиг.14 сыпучий материал отводится из дозировочных труб не при помощи отводящего приспособления для сыпучего материала, а нужно его подавать в (нижнюю) реакционную камеру 5. По этой причине к пропускным отверстиям 8 для сыпучего материала (верхнего) днища натекания 6 присоединяется отводящая труба 10 путем дополнительной V-образной соединительной трубы 40. Дозировочная труба 39, расположенная между пропускными отверстиями 8 выходит в незаполненную зону V-образной соединительной трубы 40, вследствие чего сыпучий материал выпускается из трубы 39 с боковым перемещением относительно сыпучего материала в V-образной соединительной трубе 40 на 90^o и выпускается в (нижнюю) реакционную камеру 5.

На фиг. 14 в качестве дополнительной отличительной черты предусматривается промежуточный пол 41, расположенный под (верхним) днищем натекания 6 и предотвращающий впуск жидкости из расположенной под названым днищем натекания 6 реакционной камеры 5 в расположенную выше указанного днища натекания 6 реакционную камеру 5. В названом случае каждая реакционная камера имеет собственные впуски для жидкости 42 или 43 и собственные выпуски для жидкости 44 или 45. Указанные промежуточные днища и отдельные впуски и выпуски для жидкости, конечно, применимы для каждой реакционной камеры для всех видов конструктивного исполнения реакторных устройств подвижно-слойного типа согласно изобретению.

Согласно фиг.14 во все впуски для жидкости впускается одинаковый неочищенный газ в пункте 46. Следовательно, названый вид конструктивного исполнения рекомендуется, в частности, в условиях наличия ограниченной основной поверхности в целях достижения поперечных сечений реакционных камер многократно большего размера.

Остальные детали указанного второго вида конструктивного исполнения соответствуют первому виду исполнения согласно фиг.1.

Отличительная особенность фиг. 16 (3-й вид конструктивного исполнения реакторного устройства подвижно-слойного типа) состоит в том, что предусмотрены несколько, независимых друг от друга запасных бункеров 3 и 47, расположенных один над другим. В целях реализации подвода разного рода сыпучего материала в расположенные одна под другой реакционные камеры 5 дозировочные трубы для сыпучего материала 48 в отличие от 2-го вида конструктивного исполнения согласно фиг.7а проходят также запасной бункер 3, расположенный под (верхним) запасным бункером 47.

В качестве дополнительной отличительной черты на фиг.16 изображено, что выпуск для жидкости 45 для (нижней) реакционной камеры 5 соединен с впуском для жидкости 42 (верхней) реакционной камеры 5. Вследствие этого, один единственный поток жидкости течет последовательно по обеим реакционным камерам, причем в каждой камере существует возможность его обработки различными видами сыпучего материала. Последовательность подачи жидкости, конечно, осуществима так же для остальных примеров конструктивного исполнения. В обходной трубе промежуточного пола или днища 41 возможно осуществлять промежуточную обработку жидкости, например при помощи обрызгивания NH₃. Указанная обработка рекомендуется для очистки дымовых газов, очищаемых последовательно от окисей серы и окисей азота. Возможность применения различных сыпучих материалов в обеих реакционных камерах для сепарации SO_x или NO_x позволяет использование оптимальных сыпучих материалов для соответствующей обработки жидкости, например активный кокс для выделения SO₂ в нижней реакционной камере и подовый активный кокс для выделения NO_x в верхней реакционной камере.

На фиг. 17 показан первый из возможных вариантов установления под самым нижним днищем натекания двух сборных воронок 12 и 46 одна под другой. В этих целях отводящая труба 10 для сыпучего материала, по которой подается сыпучий материал из верхней из расположенных одна под другой реакционных камер, или удлинитель 47 отводящей трубы 10 проходит (верхнюю) сборную воронку 48 и входит в (нижнюю) сборную воронку 12. Вследствие этого нижняя отводящая труба (верхней) сборной воронки для сыпучего материала 12 проходит (нижнюю) сборную воронку 48.

Фиг.18 показывает, что несмотря на названые две сборные воронки возможно установить отводящие приспособления для сыпучего материала для разных, расположенных одна над другой реакционных камер только в (верхней) сборной воронке 48. Для этой цели также применимо отводящее приспособление для сыпучего материала согласно фиг. 5. Только нужно назначить соответствующие размеры напорных досок относительно отводящих приспособлений, т.е. (верхняя) напорная доска 23 должна быть длиннее (нижней) напорной доски 30, а удлинитель 47 на верхнем конце должен быть выполнен достаточно большим или иметь достаточное увеличение поперечного сечения для приема сбрасываемого с напорной доски 30 при помощи шибера 32 сыпучего материала, без смешивания его с сбрасываемым с верхней напорной доски сыпучим материалом. Ради ясности отводящее приспособление для сыпучего материала согласно фиг.18 изображено в качестве детали фиг.17, а именно увеличено и с поворотом на 90^o.

На фиг.19 показан альтернативный по отношению к фиг.17 вид конструктивного исполнения, предусматривающий в каждой из обеих сборных воронок 12 или 48 независимые друг от друг отводящие приспособления для сыпучего материала, которые могут быть выполнены в остальном так же, как и описанные уже выше отводящие приспособления для сыпучего материала.

Впрочем, сборная воронка или сборные воронки могут быть отделены жидкостно от зоны натекания ниже самого нижнего днища натекания при помощи промежуточной стенки 49.

Вместо отводящего приспособления для сыпучего материала согласно в том числе фиг.5 или согласно фиг.11, 12 также возможно установить у каждого отдельного выпускного отверстия для сыпучего материала или двух соседних выпускных отверстий совместно по одному приемному резервуару для сыпучего материала. Названый резервуар, в частности, может быть выполнен в виде патрубка, открытого на верхнем и нижнем концах, и/или установлен между двумя днищами, имеющими пропускные отверстия для сыпучего материала в заданных местах, причем одно днище и/или оба днища патрубка могут быть установлены относительно друг друга или относительно выпускных отверстий для сыпучего материала реакционных камер с возможностью перемещения, в основном, в горизонтальном направлении.

На фиг. 20-22 изображены два альтернативных вида конструктивного исполнения (4-й и 5-й вид исполнения) реакторного устройства подвижно-слойного типа согласно изобретению, характеризующихся тем, что в обоих случаях предусматривается собственный запасной бункер 3 и 52, установленный непосредственно над соответствующей реакционной камерой. Дозировочные трубы 39 для подвода сыпучего материала в расположенный ниже запасной бункер 47 направлены вниз и проходят верхняя реакционную камеру 5 и соответствующее днище натекания 6.

На фиг.21 и следующих для загрузки запасного бункера 3 предусматриваются горизонтальные транспортеры 50.

На фиг.20-25 поперечные сечения дозировочных труб для сыпучего материала 51 и отводящих труб 10 по меньшей мере в зоне днища натекания или распределительных досок имеют такие размеры и установлены так, что они занимают место пропущенного на этом месте модуля воронки.

Изображенный на фиг.20 4-й вид конструктивного исполнения предусматривает, что сыпучий материал из (верхней) реакционной камеры 5 принимается непосредственно под соответствующим днищем натекания 6 предпочтительно несколькими сборными воронками 12 и отсюда подается через удлинители 47 в расположенную ниже реакционную камеру 5 и соответствующее днище натекания 7. При этом удлинители 47 выполнены шахтообразно и имеют поперечное сечение модуля воронки для распределительного днища или днища натекания 7. Кроме того, может быть предусмотрено промежуточное днище 53 для независимого уплотнения от жидкости в верхнем направлении запасного бункера 52.

Для 5-го вида конструктивного исполнения применяются согласно фиг.21 и 23 горизонтальные транспортеры 50 для подачи сыпучего материала и горизонтальные транспортеры 54 для отвода сыпучего материала. В частности применимы цепные скребковые транспортеры. Горизонтальные транспортеры 54 для отвода сыпучего материала установлены на выпускном конце желобообразных разгрузочных лотков 48 и предпочтительно покрываются сверху распределительными приспособлениями для сыпучего материала 55, которые вместе с боковыми стенками лотков 48 образуют щель 56 для разгрузки сыпучего материала. Вследствие этого сыпучий материал падает соответственно на нижнюю ветвь горизонтального транспортера 45. Другое отличие по отношению к 4-ому виду конструктивного исполнения согласно фиг.11 состоит в том, что загрузка (нижнего) запасного бункера 52 таким образом уравняется относительно волнистости поверхности сыпучего материала и что дозировочные трубы 34 на их нижнем конце имеют раздвоение или подобное разветвление.

Согласно 5-му и 6-му виду конструктивного исполнения (фиг.21-23 или 24, 25) предусматривается, в целях реализации возможно больших плоскостей натекания на малейшем пространстве и применения модульного построения, установление направляющей камеры для жидкости 57 между соседними блоками (модулями) 1A и 1B, позволяющей совместную подачу жидкости в несколько реакционных камер и совместный отвод жидкости из нескольких реакционных камер реакторного устройства подвижно-слойного типа 1. Для этой цели направляющая камера разделена изогнутообразно установленной перегородкой 58 на камеру для впуска жидкости 59 и камеру для выпуска жидкости 60, а в частности, так, что все впуски для жидкости 42 и 41 для реакционных зон относятся к камере для впуска жидкости 60. Названая компоновка особенно ясно выходит из правой четверти изображения согласно фиг.23.

Ради ориентации, фиг. 23 при помощи штриховой линии показывает в левой половине изображения вытекающий за направляющей камерой для жидкости 61 вид разных встроенных узлов в рамках комплекта аппаратуры 1A. По сравнению с фиг.23, где изображен измененный вид на основе поворота на 90^o, предусматривается раздвоенное разветвление дозировочных труб 51 на всего четыре делительные трубы или делительных желоба. Сопоставление с фиг.22 показывает, что каждая из этих делительных труб обеспечивает шесть модулей воронки сыпучим материалом. Ради ясности эти модули воронки обозначены только х-образным крестом.

Указанные реакторные устройства подвижно-слойного типа (как и устройства согласно фиг.24, 25), в частности, применимы для крупных комплексов.

На фиг. 24 и 25 показан 6-й альтернативный вид конструктивного исполнения, заключающийся в том, что он представляет собой вариант реализации распределения сыпучего материала для нижних реакционных камер 5 для реакторных устройств подвижно-слойного типа, имеющих днища натекания 6 с особенно крупной поверхностью. Для этой цели на нижнем конце дозировочных труб 51 предусматривается система распределительных труб 62 66, причем только верхние концы распределительных труб 62 и 65 приставляются к нижнему концу дозировочных труб 51, а распределительные трубы 62, 64 и 66 отводятся от распределительных труб 62 и 65. Как выходит из фиг.25, это дает возможность обеспечения полосы модулей воронок сыпучим материалом при помощи всего одной дозировочной трубы для сыпучего материала 51, причем к каждому модулю воронки относится собственная распределительная труба. Следовательно, осуществляется простое, надежное и компактное распределение сыпучего материала при весьма положительном формировании поверхности слоя сыпучего материала в соответствующей реакционной камере. Кроме того, выходит, что возможно сэкономить затраты на второй (нижний) запасной бункер. Это значит, что распределительные трубы 62 66 образуют распределительное днище для сыпучего материала 6. В остальном конструкция названого примера исполнения соответствует 5-му примеру конструктивного исполнения (согласно фиг.21 23). Следовательно, и для этого примера исполнения ради ясности в третьей четверти изображения (слева) пропущена боковая стенка комплекта аппаратуры 1A.

Из вышесказанного выходит, что согласно изобретению "распределительное днище для сыпучего материала" представляет собой любую компоновку для более или менее равномерного распределения сыпучего материала по поперечному сечению реакторного устройства, причем и в случае того, что имеет место не "днище" в узком смысле слова, а действующая подобным образом система из распределительных труб и т.п.

Способ эксплуатации реакторного устройства подвижно-слойного типа заключается в следующем.

Сыпучий материал 2 подается через запасной бункер 3, снабженный распределительным днищем для сыпучего материала 4 и при данных условиях дозировочными трубами для сыпучего материала 48, которые с целью достижения различных высот слоя могут быть изменяемыми по высоте (как показано двойной стрелой), в первую (верхнюю) реакционную камеру 5. На нижнем краю реакционной камеры 5 установлено днище натекания 6. Названое днище натекания выполняет несколько функций: во-первых, оно служит равномерному распределению обрабатываемой в реакционной камере 5 жидкости на основании реакционной камеры 5, следовательно днище натекания дает возможность впуска жидкости в реакционную камеру 5, если, как в предпочтительном варианте, реакторное устройство подвижно-слойного типа работает на базе метода противотока. Во-вторых, днище натекания 6 служит выпуску сыпучего материала из реакционной камеры 5 вниз. В третьих днище натекания 6 служит распределительным днищем для распределения сыпучего материала по сечению расположенной под ним реакционной камеры 5. Днище натекания 6, а также (расположенное под ним) днище натекания 7 выполнено из минимально одного, а преимущественно нескольких лоткообразных элементов 28 и/или 29, преимущественно модульного построения, причем названные элементы имеют одно или несколько пропускных отверстий 8 для сыпучего материала, размещенных на определенном расстоянии друг от друга. Ради ясности фиг. 1 показывает только воронкообразные элементы (двойная воронка 28, 29), причем предпочтительны воронки, составленные из нескольких лотков.

Независимо от того, используются ли простые воронки 29 или по две, расположенные одна под другой воронки 29 и 28 (двойная воронка), всегда нижняя (или единственная) воронка модуля снабжена крышеобразными распределительными приспособлениями.

Сыпучий материал подается через пропускные отверстия 8 для сыпучего материала днища натекания 6 в нижнюю реакционную камеру 5, а также в отводящие трубы для сыпучего материала, расположенные на определенном расстоянии под пропускными отверстиями 8 и концентрично к ним. Отводящие трубы 10 для сыпучего материала в основном проходят вертикально вниз реакционную камеру 5, а также соответствующее днище натекания 7. Таким образом, сыпучий материал, выходящий вниз из верхнего днища натекания 6 может подаваться в открытые на верхнем конце отводящие трубы для сыпучего материала, а их нижний конец может быть разгружен либо непрерывно, либо периодически.

Днище натекания 7 (нижнее) в основном выполнено так же, как днище натекания 6 (верхнее), причем одинаковые по размеру в горизонтальной проекции воронки расположены в вертикальном направлении под расположенными над ними модулями днища натекания 6 (верхнего). Днище натекания 7 (нижнее) выполняет функцию, во-первых, равномерного распределения впускающей снизу в реакторное устройство подвижно-слойного типа жидкости по сечению реакционной камеры 5 (нижней), а во-вторых, прохода вниз сыпучего материла из реакционной камеры 5 через пропускные отверстия 11.

Воронки или лотки днища натекания расположенных одна над другой реакционных камер могут также быть перемещены друг к другу, например, для достижения уравненной высоты слоя по поперечному сечению реакционной камеры, расположенной ниже.

Жидкость, проходящая реакционную камеру 5 вверх по насыпному конусу, изображенному пунктирной линией, а также через пропускные отверстия 8 для сыпучего материала, протекает последовательно обе реакционные камеры 5.

На нижнем конце реакторного устройства подвижно-слойного типа установлена сборная воронка для сыпучего материала 12, на нижнем конце которой возможно отводить сыпучий материал обеих реакционных камер из реакторного устройства подвижно-слойного типа. Для этой цели возможно совместно накапливать сыпучие материалы из обеих реакционных камер в сборной воронке 12. Однако, как правило, есть заинтересованность в отдельном друг от друга отводе сыпучих материалов обеих, расположенных одна над другой реакционных камер из реакторного устройства подвижно-слойного типа. В таком случае необходимо предусмотреть работающие независимо друг от друга приспособления для разгрузки сыпучего материала 13 и 14, установленные под днищем натекания 7 (нижним). В отдельности это описывается ниже.

Вид конструктивного исполнения согласно фиг.1 возможно применить, например, для процессов абсорбции нежелательных компонентов отходящих газов установок для сжигания мусора, где удаляются, например, тяжелые металлы, в частности ртуть, а также, например, окиси серы и азота. Абсорбция тяжелых металлов происходит в нижней реакционной камере, причем предварительно очищенный отходящий газ очищается полностью или частично от нежелательных газовых компонентов в верхней реакционной камере. В нижнюю реакционную камеру всегда поступает абсорбент, который предварительно нагружен названными газовыми компонентами, причем в верхнюю реакционную камеру подается преимущественно свежий или регенерированный сыпучий материал. Выяснилось, что сыпучий материал, нагруженный в верхней реакционной камере, часто особенно пригоден для абсорбционных процессов в нижней реакционной камере, как примерно описано выше. Факт отдельного отвода сыпучего материала из обеих, расположенных одна над другой реакционных камер дает возможность осуществить в обеих реакционных камерах самые разные времена пребывания или скорости прохода сыпучих материалов. Так как циклы отвода сыпучего материала, как правило, отличаются в обеих камерах, возможно накопить отдельно друг от друга сыпучие материалы различной нагрузки и отдельно отвести их из сборной воронки 12.

Реферат

Использование: обработка жидкости при помощи твердого сыпучего материала, преимущественно методом противотока. Сущность изобретения: реакторное устройство подвижно-слойного типа содержит по меньшей мере две расположенные одна над другой реакционные камеры, каждая из которых снабжена впусками и выпусками для сыпучего материала и текучей среды, распределительным днищем и днищем натекания для распределения текучей среды по поперечному сечению реакционной камеры, и отводящим днищем для пропуска сыпучего материала вниз, а также имеет приспособления для подвода и отвода по меньшей мере одного сыпучего материала и одной текучей среды к реакционным камерам и от них, трубы или шахты, расположенные под соответствующим днищем, нижние концы по меньшей мере нескольких из которых выходят под нижерасположенной реакционной камерой с выборочной возможностью открывания или закрывания отдельных реакционных камер при помощи приспособления для отвода сыпучего материала. Способ эксплуатации данного устройства заключается в том, что сыпучие материалы из расположенных друг над другом реакционных камер отводят под самым нижним днищем натекания или из различных днищ натекания отдельно друг от друга. 3 с. и 62 з.п. ф-лы, 25 ил.

Формула