JPH0626613A - 流動床内で高温固形物を冷却する方法およびその装置 - Google Patents
流動床内で高温固形物を冷却する方法およびその装置Info
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- JPH0626613A JPH0626613A JP5120886A JP12088693A JPH0626613A JP H0626613 A JPH0626613 A JP H0626613A JP 5120886 A JP5120886 A JP 5120886A JP 12088693 A JP12088693 A JP 12088693A JP H0626613 A JPH0626613 A JP H0626613A
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- B01J2208/00008—Controlling the process
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】冷却室の流入口から供給された高温の粉粒状固
形物をこの冷却室内に流動化用ガスで形成される流動床
内でかつ冷却器内を貫流する冷媒用流体より冷却し、次
いで上記冷却室の流出口から取出すようにした固形物の
冷却方法および装置を、上記粉粒状固形物の強力な冷却
と、上記流動化用ガスの使用量削減とを特に意図して改
良し、装置の操業費および建設費を決定的に低減する。 【構成】上記流動床の床高を２〜２０ｍの範囲とし、こ
の床高と平均的床幅との比を（２：１）〜（１０：１）
の範囲に収める。また上記冷媒用流体は上記流入口から
流出口に向けて移動される上記粉粒状固形物に対して並
流または向流させる。さらに上記流動床の上部領域およ
び下部領域における上記粉粒状固形物の温度差は少なく
とも８０℃になるようにする。
形物をこの冷却室内に流動化用ガスで形成される流動床
内でかつ冷却器内を貫流する冷媒用流体より冷却し、次
いで上記冷却室の流出口から取出すようにした固形物の
冷却方法および装置を、上記粉粒状固形物の強力な冷却
と、上記流動化用ガスの使用量削減とを特に意図して改
良し、装置の操業費および建設費を決定的に低減する。 【構成】上記流動床の床高を２〜２０ｍの範囲とし、こ
の床高と平均的床幅との比を（２：１）〜（１０：１）
の範囲に収める。また上記冷媒用流体は上記流入口から
流出口に向けて移動される上記粉粒状固形物に対して並
流または向流させる。さらに上記流動床の上部領域およ
び下部領域における上記粉粒状固形物の温度差は少なく
とも８０℃になるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固形物の流入口および
流出口をその両端にそれぞれ備えた冷却室の流動床内で
かつ２〜５０ｂａｒの圧力下で高温の粉粒状固形物を冷
却するとき、流動化用ガスを上記流動床の下部領域に導
入して上記粉粒状固形物を上記流動床内で上記流入口か
ら流出口に向う方向にかつほゞ垂直に移動させると共
に、その高さが上記流動床の床高の少くとも半分を占め
る冷却器内で冷媒用流体を貫流させて上記粉粒状固形物
を間接的に冷却する高温固形物の冷却方法およびその装
置に関する。なお上記冷却器は、上記流動床の周縁およ
び／または上記流動床の内部に設けることができる。
流出口をその両端にそれぞれ備えた冷却室の流動床内で
かつ２〜５０ｂａｒの圧力下で高温の粉粒状固形物を冷
却するとき、流動化用ガスを上記流動床の下部領域に導
入して上記粉粒状固形物を上記流動床内で上記流入口か
ら流出口に向う方向にかつほゞ垂直に移動させると共
に、その高さが上記流動床の床高の少くとも半分を占め
る冷却器内で冷媒用流体を貫流させて上記粉粒状固形物
を間接的に冷却する高温固形物の冷却方法およびその装
置に関する。なお上記冷却器は、上記流動床の周縁およ
び／または上記流動床の内部に設けることができる。
【０００２】
【従来の技術】高圧操業にも適するこの種の方法および
装置はＥＰ−Ａ−０４０７７３０号明細書で公知であ
る。
装置はＥＰ−Ａ−０４０７７３０号明細書で公知であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の上記
方法および装置を改良して装置の建設費および操業費を
決定的に低減しようとするものである。なおその際に上
記粉粒状固形物の強力な冷却と、上記流動化用ガスの必
要量削減とを特に意図した。
方法および装置を改良して装置の建設費および操業費を
決定的に低減しようとするものである。なおその際に上
記粉粒状固形物の強力な冷却と、上記流動化用ガスの必
要量削減とを特に意図した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、固形物の流入
口および流出口をその両端にそれぞれ備えた冷却室の流
動床内でかつ２〜５０ｂａｒの圧力下で高温の粉粒状固
形物を冷却するとき、流動化用ガスを上記流動床の下部
領域に導入して上記粉粒状固形物を上記流動床内で上記
流入口から流出口に向う方向にかつほゞ垂直に移動させ
ると共に、その高さが上記流動床の床高の少くとも半分
を占める冷却器内で冷媒用流体を貫流させて上記粉粒状
固形物を冷却する高温固形物の冷却方法において、上記
流動床の床高は２〜２０ｍであると共にこの床高と平均
的床幅との比は（２：１）〜（１０：１）の範囲にあ
り、上記冷媒用流体は上記流入口から流出口に向けて移
動される上記粉粒状固形物に対して並流または向流し、
上記流動床の上部領域および下部領域との間の上記粉粒
状固形物の温度差は少くとも８０℃であるように流動床
内で高温固形物を冷却する方法を構成した。
口および流出口をその両端にそれぞれ備えた冷却室の流
動床内でかつ２〜５０ｂａｒの圧力下で高温の粉粒状固
形物を冷却するとき、流動化用ガスを上記流動床の下部
領域に導入して上記粉粒状固形物を上記流動床内で上記
流入口から流出口に向う方向にかつほゞ垂直に移動させ
ると共に、その高さが上記流動床の床高の少くとも半分
を占める冷却器内で冷媒用流体を貫流させて上記粉粒状
固形物を冷却する高温固形物の冷却方法において、上記
流動床の床高は２〜２０ｍであると共にこの床高と平均
的床幅との比は（２：１）〜（１０：１）の範囲にあ
り、上記冷媒用流体は上記流入口から流出口に向けて移
動される上記粉粒状固形物に対して並流または向流し、
上記流動床の上部領域および下部領域との間の上記粉粒
状固形物の温度差は少くとも８０℃であるように流動床
内で高温固形物を冷却する方法を構成した。
【０００５】その際加圧下で作動する上記流動床は、丈
が高くかつ細長い冷却室内に形成されるから、敷地空間
の有効利用と共に、流動化用ガスの必要量を削減する効
果が得られる。また上記粉粒状固形物は、上記流動床の
流入口から上記流動床を経て上記流出口へと強制移動さ
れるために、熱搬出についての有利な条件が上記流動床
内に明瞭な鉛直温度分布を確立することになる。すなわ
ち定常流動床の場合と同様な流動状態が得られる。
が高くかつ細長い冷却室内に形成されるから、敷地空間
の有効利用と共に、流動化用ガスの必要量を削減する効
果が得られる。また上記粉粒状固形物は、上記流動床の
流入口から上記流動床を経て上記流出口へと強制移動さ
れるために、熱搬出についての有利な条件が上記流動床
内に明瞭な鉛直温度分布を確立することになる。すなわ
ち定常流動床の場合と同様な流動状態が得られる。
【０００６】ところで大気圧かまたは２ｂａｒ以下の圧
力で作動する流動床の冷却器は、泡のゆ合による妨害の
ために低い床高の場合にのみ使用が可能である。そこで
本発明の方法では、上記流動床内の圧力は２〜５０ｂａ
ｒ、好ましくは少なくとも５ｂａｒであるのがよい。ま
た上記流動床の床高は、少なくとも２ｍ、好ましくは少
なくとも３ｍであるのがよい。かくして流動床は、可及
的に小さな敷地内に配置されると共に、流動化用ガスの
必要量も低く押えられる。
力で作動する流動床の冷却器は、泡のゆ合による妨害の
ために低い床高の場合にのみ使用が可能である。そこで
本発明の方法では、上記流動床内の圧力は２〜５０ｂａ
ｒ、好ましくは少なくとも５ｂａｒであるのがよい。ま
た上記流動床の床高は、少なくとも２ｍ、好ましくは少
なくとも３ｍであるのがよい。かくして流動床は、可及
的に小さな敷地内に配置されると共に、流動化用ガスの
必要量も低く押えられる。
【０００７】次に上記流動床の床高と平均的床幅との比
は（２：１）〜（１０：１）、好ましくは少なくとも
３：１であるのがよい。なおここで上記平均的床幅は、
上記流動床の断面が円でない場合、上記流動床を仮想的
に横断する水平面で最大幅と最小幅とを測定し、その平
均で与えられる。またもし上記流動床の断面がその高さ
に依存して変化する場合は、流動床断面を例えば高さ５
０ｃｍ毎に求め、これらの値の平均値を上記平均的床幅
の値とする。
は（２：１）〜（１０：１）、好ましくは少なくとも
３：１であるのがよい。なおここで上記平均的床幅は、
上記流動床の断面が円でない場合、上記流動床を仮想的
に横断する水平面で最大幅と最小幅とを測定し、その平
均で与えられる。またもし上記流動床の断面がその高さ
に依存して変化する場合は、流動床断面を例えば高さ５
０ｃｍ毎に求め、これらの値の平均値を上記平均的床幅
の値とする。
【０００８】ところで冷却される予定の上記粉粒状固形
物は、上記固形物の流入口および流出口の配設位置次第
で、上記流動床内を上昇したり、あるいは下降したりす
るだろう。またこの粉粒状固形物の垂直方向の強い混合
は期待することができない。したがって上記粉粒状固形
物の温度は、上記流動床の高さに沿う鉛直温度分布に従
って変化することになる。
物は、上記固形物の流入口および流出口の配設位置次第
で、上記流動床内を上昇したり、あるいは下降したりす
るだろう。またこの粉粒状固形物の垂直方向の強い混合
は期待することができない。したがって上記粉粒状固形
物の温度は、上記流動床の高さに沿う鉛直温度分布に従
って変化することになる。
【０００９】またこのため、上記流動床内に配された冷
却器の導管を上向きまたは下向きに貫流する冷媒用流体
は、上記粉粒状固形物に対し一貫して向流または並流の
状態にされる。
却器の導管を上向きまたは下向きに貫流する冷媒用流体
は、上記粉粒状固形物に対し一貫して向流または並流の
状態にされる。
【００１０】特に上記向流の状態にあるときは、上記粉
粒状固形物から上記冷媒用流体への盛んな熱移転が起
る。また若し上記流動床内に入った上記粉粒状固形物を
直ちに急速冷却したいとき、あるいは若し上記粉粒状固
形物を上向きに流して、上記冷媒用媒体を蒸発させたい
ときは並流の方が有利であろう。なお上記冷却される予
定の粉粒状固形物は、上記流動床の下部領域に供給さ
れ、上記領域から取出されるのがよい。
粒状固形物から上記冷媒用流体への盛んな熱移転が起
る。また若し上記流動床内に入った上記粉粒状固形物を
直ちに急速冷却したいとき、あるいは若し上記粉粒状固
形物を上向きに流して、上記冷媒用媒体を蒸発させたい
ときは並流の方が有利であろう。なお上記冷却される予
定の粉粒状固形物は、上記流動床の下部領域に供給さ
れ、上記領域から取出されるのがよい。
【００１１】上記冷媒用流体は液体または気体状もしく
は蒸気状の流体である。使用可能な既知の冷媒用液体は
例えば、オイル類または溶融塩である。更に例えば水蒸
気または各種ガス（例えば窒素）を利用することもでき
る。
は蒸気状の流体である。使用可能な既知の冷媒用液体は
例えば、オイル類または溶融塩である。更に例えば水蒸
気または各種ガス（例えば窒素）を利用することもでき
る。
【００１２】上記高温の粉粒状固形物は３００〜１，２
００℃、通常４００〜１，０００℃の範囲で供給され
る。また本発明の流動床の上部領域および下部領域間の
上記固形物の温度差は、少なくとも２００℃であること
ができる。
００℃、通常４００〜１，０００℃の範囲で供給され
る。また本発明の流動床の上部領域および下部領域間の
上記固形物の温度差は、少なくとも２００℃であること
ができる。
【００１３】断面積が小さく床高が大きい本発明の流動
床では、流動化用ガスの消費量は比較的少ない。すなわ
ち上記流動化用ガスは、上記流動床の容積１ｍ3 当りお
よび１時間当りにつき３００〜７，５００ｃｍ3 割り合
いで上記流動床に供給されるのがよい。
床では、流動化用ガスの消費量は比較的少ない。すなわ
ち上記流動化用ガスは、上記流動床の容積１ｍ3 当りお
よび１時間当りにつき３００〜７，５００ｃｍ3 割り合
いで上記流動床に供給されるのがよい。
【００１４】上記高温の粉粒状固形物を予冷するため上
記冷却室を第１冷却室とし、この第１冷却室に対し第２
冷却室を前置するのがよい。
記冷却室を第１冷却室とし、この第１冷却室に対し第２
冷却室を前置するのがよい。
【００１５】この場合この第２冷却室では、流動床内圧
力は上記第１冷却室のそれとほゞ同一にし、流動化用ガ
スは上記流動床の下部領域に導入し、上記粉粒状固形物
を間接的に予冷するための冷媒用流体はその高さが上記
流動床の床高の少くとも半分を占める冷却器内で貫流さ
せ、上記流動床の床高は２〜２０ｍ、好ましくは少くと
も３ｍとし、上記床高を上記流動床の平均的床幅との比
は（２：１）〜（１０：１）、好ましくは少くとも３：
１とし、上記冷媒用流体は上記粉粒状固形物の流入口か
ら流出口に向けて移動されるこの粉粒状固形物に対して
並流または向流されると共に、上記流動床の上部領域と
下部領域との間における上記粉粒状固形物の温度差は少
くとも８０℃、好ましくは２００℃以上であるようにし
て、上記高温の粉粒状固形物を上記第２冷却室の一端に
配された上記流入口からこの第２冷却室の流動床を経て
他端に配された上記流出口に向けてほゞ垂直に移動さ
せ、次いで上記粉粒状固形物を上記流出口から上記第１
冷却室の流動床に直接移動させるのがよい。
力は上記第１冷却室のそれとほゞ同一にし、流動化用ガ
スは上記流動床の下部領域に導入し、上記粉粒状固形物
を間接的に予冷するための冷媒用流体はその高さが上記
流動床の床高の少くとも半分を占める冷却器内で貫流さ
せ、上記流動床の床高は２〜２０ｍ、好ましくは少くと
も３ｍとし、上記床高を上記流動床の平均的床幅との比
は（２：１）〜（１０：１）、好ましくは少くとも３：
１とし、上記冷媒用流体は上記粉粒状固形物の流入口か
ら流出口に向けて移動されるこの粉粒状固形物に対して
並流または向流されると共に、上記流動床の上部領域と
下部領域との間における上記粉粒状固形物の温度差は少
くとも８０℃、好ましくは２００℃以上であるようにし
て、上記高温の粉粒状固形物を上記第２冷却室の一端に
配された上記流入口からこの第２冷却室の流動床を経て
他端に配された上記流出口に向けてほゞ垂直に移動さ
せ、次いで上記粉粒状固形物を上記流出口から上記第１
冷却室の流動床に直接移動させるのがよい。
【００１６】上記粉粒状固形物は上記第２冷却室内で、
上記流入口から上記流動床を経て上記流出口に向けて下
向きに移動し、上記第１冷却室内では上記流入口から上
記流動床を経て上記流出口に向けて上向きに移動するの
がよい。
上記流入口から上記流動床を経て上記流出口に向けて下
向きに移動し、上記第１冷却室内では上記流入口から上
記流動床を経て上記流出口に向けて上向きに移動するの
がよい。
【００１７】次に本発明は、粉粒状固形物の流入口およ
び流出口と、この粉粒状固形物を間接的に冷却する冷却
器と、その下部領域に流動化用ガスを導くためのガス供
給設備とを具備すると共に、上記粉粒状固形物にて形成
される流動床を含む冷却室内でかつ２〜５０ｂａｒの圧
力下で粉粒状固形物を冷却する装置において、上記流動
床の床高は２〜２０ｍであり、この床高と平均的床幅と
の比は（２：１）〜（１０：１）の範囲にあるように、
流動床内で高温固形物を冷却する装置を構成した。
び流出口と、この粉粒状固形物を間接的に冷却する冷却
器と、その下部領域に流動化用ガスを導くためのガス供
給設備とを具備すると共に、上記粉粒状固形物にて形成
される流動床を含む冷却室内でかつ２〜５０ｂａｒの圧
力下で粉粒状固形物を冷却する装置において、上記流動
床の床高は２〜２０ｍであり、この床高と平均的床幅と
の比は（２：１）〜（１０：１）の範囲にあるように、
流動床内で高温固形物を冷却する装置を構成した。
【００１８】上記粉粒状固形物の流入口および流出口が
配設された第２冷却室は上記冷却室（第１冷却室）の側
近に設け、この第２冷却室の上記流出口は上記第１冷却
室の上記流入口に接続するのがよい。
配設された第２冷却室は上記冷却室（第１冷却室）の側
近に設け、この第２冷却室の上記流出口は上記第１冷却
室の上記流入口に接続するのがよい。
【００１９】
【実施例】以下本発明の実施例につき図１〜４を参照し
ながら説明する。なおここで図１は第１冷却装置の縦断
面略図、図２は第２冷却装置の縦断面略図、図３は流動
化用ガスの必要量を示すグラフである。また図４は、公
知冷却装置の縦断面を示す。
ながら説明する。なおここで図１は第１冷却装置の縦断
面略図、図２は第２冷却装置の縦断面略図、図３は流動
化用ガスの必要量を示すグラフである。また図４は、公
知冷却装置の縦断面を示す。
【００２０】図１に示す第１冷却装置は、固形物の流入
口２および流出口３を有すると共に、丈が高くかつ細長
い冷却室１を備える。なおこの冷却室１には、導管４を
経て導入される粉粒状固形物によって流動床（図示省
略）が装置の操業中に形成される。
口２および流出口３を有すると共に、丈が高くかつ細長
い冷却室１を備える。なおこの冷却室１には、導管４を
経て導入される粉粒状固形物によって流動床（図示省
略）が装置の操業中に形成される。
【００２１】この流動床はその高さがノズル格子５から
流出口３にまで達し、また冷却器６の上記らせん状導管
を取り囲むように形成される。なお冷媒用流体がこの導
管内を貫流して上記粉粒状固形物を冷却する。
流出口３にまで達し、また冷却器６の上記らせん状導管
を取り囲むように形成される。なお冷媒用流体がこの導
管内を貫流して上記粉粒状固形物を冷却する。
【００２２】上記流動化用ガスは導管８を経て先づ冷配
室９に導入され、その後ノズル格子５を経て上向きに流
れ、上記粉粒状固形物を流動化させる。次いで上記流動
床を出た流動化用ガスは、拡張された鎮静室１０に流入
し、さらにガス排出口１１を経て上記冷却装置から離脱
する。なおこのガス排出口１１には、例えば集塵機のよ
うな処理装置（図示省略）を付設することができる。
室９に導入され、その後ノズル格子５を経て上向きに流
れ、上記粉粒状固形物を流動化させる。次いで上記流動
床を出た流動化用ガスは、拡張された鎮静室１０に流入
し、さらにガス排出口１１を経て上記冷却装置から離脱
する。なおこのガス排出口１１には、例えば集塵機のよ
うな処理装置（図示省略）を付設することができる。
【００２３】次に上記冷却室１は、その内部に在る流動
床の床高が２〜２０ｍ、好ましくは少なくとも３ｍであ
るように形成される。上記冷却される予定の粉粒状固形
物は、この冷却室１内で例えば空気のごとき流動化用ガ
スの作用により流入口２から上向きに移動され、流出口
３を経て上記冷却装置から離脱する。また冷却器６内を
貫流する冷媒用流体は、予めこのように設定された上記
固形物の移動に基いて、上記固形物に対し並流または向
流するように導かれる。また上記流動床内に流入される
上記固形物の量を制御するため、上記流入口２内には制
御用ガスを送給するための導管１３を設置することがで
きる。なお冷却室１及び鎮静室１０は耐圧容器１２内に
格納されている。
床の床高が２〜２０ｍ、好ましくは少なくとも３ｍであ
るように形成される。上記冷却される予定の粉粒状固形
物は、この冷却室１内で例えば空気のごとき流動化用ガ
スの作用により流入口２から上向きに移動され、流出口
３を経て上記冷却装置から離脱する。また冷却器６内を
貫流する冷媒用流体は、予めこのように設定された上記
固形物の移動に基いて、上記固形物に対し並流または向
流するように導かれる。また上記流動床内に流入される
上記固形物の量を制御するため、上記流入口２内には制
御用ガスを送給するための導管１３を設置することがで
きる。なお冷却室１及び鎮静室１０は耐圧容器１２内に
格納されている。
【００２４】次に図２の第２冷却装置には、第１冷却室
１ａと第２冷却室１ｂとが設けられている。また第１冷
却室１ａと第２冷却室１ｂとの間には隔壁７が設けら
れ、ノズル格子５と隔壁７の下縁部との間に通口部１５
が設けられる。そして耐圧ハウジング１６は上記両冷却
室１ａ、１ｂを収容すると共に固形物の流入口２２およ
び流出口２３を備えている。また隔壁７の上縁部７ａは
上記流入口２２および流出口２３よりも高い位置を占
め、流動化用ガスはガス排出口１１を通って上記ハウジ
ングから離脱する。
１ａと第２冷却室１ｂとが設けられている。また第１冷
却室１ａと第２冷却室１ｂとの間には隔壁７が設けら
れ、ノズル格子５と隔壁７の下縁部との間に通口部１５
が設けられる。そして耐圧ハウジング１６は上記両冷却
室１ａ、１ｂを収容すると共に固形物の流入口２２およ
び流出口２３を備えている。また隔壁７の上縁部７ａは
上記流入口２２および流出口２３よりも高い位置を占
め、流動化用ガスはガス排出口１１を通って上記ハウジ
ングから離脱する。
【００２５】上記高温の粉粒状固形物は固形物の流入口
２２を経て、先ずその内部に「前置流動床」と呼ばれる
流動床が形成される第２冷却室１ｂへと導かれる。また
流動化用ガスは導管１９を経て分配室２０に導かれ、次
いで第２冷却室１ｂを通り上向きに流れた後、ガス排出
口１１に至る。
２２を経て、先ずその内部に「前置流動床」と呼ばれる
流動床が形成される第２冷却室１ｂへと導かれる。また
流動化用ガスは導管１９を経て分配室２０に導かれ、次
いで第２冷却室１ｂを通り上向きに流れた後、ガス排出
口１１に至る。
【００２６】上記粉粒状固形物は第２冷却室内の上記前
置流動床内を下向きに流れ、通口部１５を通って第１冷
却室１ａの流動床内に入る。なお通口部１５の領域に
は、ノズル格子５の下方に設けられた導管２４および分
配室２５を通り、流動化用ガスが供給される。
置流動床内を下向きに流れ、通口部１５を通って第１冷
却室１ａの流動床内に入る。なお通口部１５の領域に
は、ノズル格子５の下方に設けられた導管２４および分
配室２５を通り、流動化用ガスが供給される。
【００２７】上記前置流動床から上記後続する後置流動
床に移動する上記粉粒状固形物の量は流体力学的手段に
よって制御されるのがよい。すなわち上記通口部１５を
通る上記固形物の量は、導管２４を通って導かれるガス
の量を変化させて調整することができる。つまり上記第
１冷却室への上記固形物の流れは、一種の流体力学的弁
で制御することができる。
床に移動する上記粉粒状固形物の量は流体力学的手段に
よって制御されるのがよい。すなわち上記通口部１５を
通る上記固形物の量は、導管２４を通って導かれるガス
の量を変化させて調整することができる。つまり上記第
１冷却室への上記固形物の流れは、一種の流体力学的弁
で制御することができる。
【００２８】上記通口部１５は上記第１冷却室内の流動
床にとって固形物の流入口の働きをする。また上記固形
物は上記第１冷却室内を上向きに移動し、固形物の流出
口２３を経て上記第１冷却室から離脱する。さらに流動
化用ガスは導管２６を経て導入された後、分配室２７お
よびノズル格子５を経て上記流動床内に流入する。なお
図２の装置は、図１に示すように上記両冷却室１ａおよ
び１ｂを非耐圧容器内に設け、さらにこの非耐圧容器を
別途の耐圧ハウジング内に格納するように変形すること
ができる。
床にとって固形物の流入口の働きをする。また上記固形
物は上記第１冷却室内を上向きに移動し、固形物の流出
口２３を経て上記第１冷却室から離脱する。さらに流動
化用ガスは導管２６を経て導入された後、分配室２７お
よびノズル格子５を経て上記流動床内に流入する。なお
図２の装置は、図１に示すように上記両冷却室１ａおよ
び１ｂを非耐圧容器内に設け、さらにこの非耐圧容器を
別途の耐圧ハウジング内に格納するように変形すること
ができる。
【００２９】第１冷却室１ａ、第２冷却室１ｂならびに
これらの内部に形成される流動床については、既述され
た単独の冷却室の流動床の床高、この床高と平均的床幅
との比ならびに、この流動床の上部領域と下部領域との
間の温度差について同様に設定される。また冷却器６ａ
および６ｂ内を貫流する冷媒用流体は、第２冷却室１ｂ
の前置流動床と第１冷却室１ａの後置流動床との双方
で、上記固形物に対して並流または向流するように設定
できることは明らかである。
これらの内部に形成される流動床については、既述され
た単独の冷却室の流動床の床高、この床高と平均的床幅
との比ならびに、この流動床の上部領域と下部領域との
間の温度差について同様に設定される。また冷却器６ａ
および６ｂ内を貫流する冷媒用流体は、第２冷却室１ｂ
の前置流動床と第１冷却室１ａの後置流動床との双方
で、上記固形物に対して並流または向流するように設定
できることは明らかである。
【００３０】上記流動化用ガスの速度は多くの適用例で
０．２〜０．８ｍ／ｓの範囲にあり、また近似的に圧力
とは無関係であるものと考えることができる。図３は、
上記流動化用ガスの速度を０．５ｍ／ｓ：温度を５００
℃、上記流動床内固形物の粒径を１００〜４００μｍと
した場合の、上記流動化用ガスの必要量Ｖ（流動床容積
１ｍ3 当りおよび１時間当りの値、ｓｍ3 ）を、異なる
床高ｈ（ｈ＝１、２、５、１０及び２０ｍ）につき圧力
ｐの関数として算出した結果を示す。例えば点Ａではｐ
＝１０ｂａｒ、床高ｈ＝１ｍの場合にＶ＝６，５００ｓ
ｍ3 の流動化用ガスが必要であるが、圧力が同一でも床
高ｈ＝５ｍ（点Ｂに相当）の場合には、Ｖ値は１，３０
０ｓｍ3 程度であるに過ぎない。
０．２〜０．８ｍ／ｓの範囲にあり、また近似的に圧力
とは無関係であるものと考えることができる。図３は、
上記流動化用ガスの速度を０．５ｍ／ｓ：温度を５００
℃、上記流動床内固形物の粒径を１００〜４００μｍと
した場合の、上記流動化用ガスの必要量Ｖ（流動床容積
１ｍ3 当りおよび１時間当りの値、ｓｍ3 ）を、異なる
床高ｈ（ｈ＝１、２、５、１０及び２０ｍ）につき圧力
ｐの関数として算出した結果を示す。例えば点Ａではｐ
＝１０ｂａｒ、床高ｈ＝１ｍの場合にＶ＝６，５００ｓ
ｍ3 の流動化用ガスが必要であるが、圧力が同一でも床
高ｈ＝５ｍ（点Ｂに相当）の場合には、Ｖ値は１，３０
０ｓｍ3 程度であるに過ぎない。
【００３１】比較例
【００３２】図４に示す偏平構造の従来型冷却装置と、
図１に開示した丈高の冷却装置とを一部計算値を用いて
以下に比較する。
図１に開示した丈高の冷却装置とを一部計算値を用いて
以下に比較する。
【００３３】図４に示す冷却装着は固形物の流入口３
１、流出口３２および流動化用ガスの供給システム３３
を備えたハウジング３０を有し、３枚の堰状隔壁３４に
よって４個の冷却室３５、３６、３７、３８に区分され
ている。また上記各冷却室内には各々流動床が存在し、
上記固形物は上記流入口３１から隔壁３４を超えかつ上
記全流動床を経由して上記流出口３２向い移動する。
１、流出口３２および流動化用ガスの供給システム３３
を備えたハウジング３０を有し、３枚の堰状隔壁３４に
よって４個の冷却室３５、３６、３７、３８に区分され
ている。また上記各冷却室内には各々流動床が存在し、
上記固形物は上記流入口３１から隔壁３４を超えかつ上
記全流動床を経由して上記流出口３２向い移動する。
【００３４】上記各流動床は冷却水の貫流する冷却器３
９により間接的に冷却され、また流動化用ガスは導管４
０を経て排出される。なお図４に示した冷却装置の各冷
却室の水平断面積と、図１に示した冷却装置の流動床の
水平断面積とは等しく、何れも０．８８ｍ2 である。ま
たその他のデータについては次表に示す。
９により間接的に冷却され、また流動化用ガスは導管４
０を経て排出される。なお図４に示した冷却装置の各冷
却室の水平断面積と、図１に示した冷却装置の流動床の
水平断面積とは等しく、何れも０．８８ｍ2 である。ま
たその他のデータについては次表に示す。
【００３５】
【００３６】上記データはその一部が計算値であるが、
石炭灰から成りかつその粒径が０．１〜１ｍｍの範囲に
ある粉粒状固形物を使用してデータは収集された。なお
流動化用ガスとしては空気が使用され、何れの場合にも
０．４〜０．７ｍ／ｓの速度で流動床内に導入された。
石炭灰から成りかつその粒径が０．１〜１ｍｍの範囲に
ある粉粒状固形物を使用してデータは収集された。なお
流動化用ガスとしては空気が使用され、何れの場合にも
０．４〜０．７ｍ／ｓの速度で流動床内に導入された。
【００３７】上表から明らかなように、同一の流動床容
積、同一の冷却器、同一の冷却水消費量および同一の流
動床化用ガス速度の場合、図１に示す丈高の流動床は、
図４の流動床に較べて流動化用ガスの必要量が１／４で
済みかつ建設費用もより少なくて済む。なお上記計算値
を求める際に、図４に示す偏平な冷却器で経験的しばし
ば出現し、その結果作用効果を悪化させる「死隅」（ｔ
ｏｔｅ Ｅｃｋｅｎ）については考慮しなかった。
積、同一の冷却器、同一の冷却水消費量および同一の流
動床化用ガス速度の場合、図１に示す丈高の流動床は、
図４の流動床に較べて流動化用ガスの必要量が１／４で
済みかつ建設費用もより少なくて済む。なお上記計算値
を求める際に、図４に示す偏平な冷却器で経験的しばし
ば出現し、その結果作用効果を悪化させる「死隅」（ｔ
ｏｔｅ Ｅｃｋｅｎ）については考慮しなかった。
【００３８】
【発明の効果】本発明は上述のような構成であるから、
粉粒状固形物を強力に冷却できると共に流動化用ガスの
必要量を削減し、建設費および操業費を低減させること
ができる。
粉粒状固形物を強力に冷却できると共に流動化用ガスの
必要量を削減し、建設費および操業費を低減させること
ができる。
【図１】第１冷却装置の縦断面略図
【図２】第２冷却装置の縦断面略図
【図３】流動化用ガスの必要量を示すグラフ
【図４】従来の冷却装置の縦断面図
１ 冷却室 １ａ 第１冷却室 １ｂ 第２冷却室 ２ 固形物の流入口 ３ 固形物の流出口 ４ 導管 ５ ノズル格子 ６ 冷却器 ６ａ 冷却器 ６ｂ 冷却器 ７ 隔壁 ７ａ 上縁部 ８ 導管 ９ 分配室 １０ 鎮静室 １１ ガス排出口 １２ 耐圧容器 １３ 導管 １５ 通口部 １６ 耐圧ハウジング １９ 導管 ２０ 分配室 ２２ 固形物の流入口 ２３ 固形物の流出口 ２４ 導管 ２５ 分配室 ２６ 導管 ２７ 分配室 ３０ ハウジング ３１ 固形物の流入口 ３２ 固形物の流出口 ３３ 流動化用ガス供給システム ３４ 隔壁 ３５ 冷却室 ３６ 冷却室 ３７ 冷却室 ３８ 冷却室 ３９ 冷却器 ４０ 導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハネス・アルブレヒト ドイツ連邦共和国6362ベールシュタット １・クードリッヒ−ジードルンク１ (72)発明者 クラウス・ヤンセン ドイツ連邦共和国6451グロースクロッツェ ンブルク・アルベルト−アインシュタイン −シュトラーセ44 (72)発明者 ブラディスラブ・レバンドウスキー ドイツ連邦共和国6231シュバールバッハ・ ビルヘルム−ロイシュナー−シュトラーセ ３ (72)発明者 ハンスヨプスト・ヒィルシュフェルダー ドイツ連邦共和国6000フランクフルト・ア ム・マイン60・イム・ハインガルテン１
Claims (13)
- 【請求項１】固形物の流入口および流出口をその両端に
それぞれ備えた冷却室の流動床内でかつ２〜５０ｂａｒ
の圧力下で高温の粉粒状固形物を冷却するとき、流動化
用ガスを上記流動床の下部領域に導入して上記粉粒状固
形物を上記流動床内で上記流入口から流出口に向う方向
にかつほゞ垂直に移動させると共に、 その高さが上記流動床の床高の少くとも半分を占める冷
却器内で冷媒用流体を貫流させて上記粉粒状固形物を間
接的に冷却する高温固形物の冷却方法において、 上記流動床の床高は２〜２０ｍであると共にこの床高と
平均的床幅との比は（２：１）〜（１０：１）の範囲に
あり、 上記冷媒用流体は上記流入口から流出口に向けて移動さ
れる上記粉粒状固形物に対して並流または向流し、 上記流動床の上部領域および下部領域における上記粉粒
状固形物の温度差は少くとも８０℃であることを特徴と
する流動床内で高温固形物を冷却する方法。 - 【請求項２】上記流動床の床高が少くとも３ｍである請
求項１記載の冷却方法。 - 【請求項３】上記流動床の床高と平均的床幅との比が少
くとも３：１である請求項１または２記載の冷却方法。 - 【請求項４】上記冷媒用流体が上記流入口から流出口に
向けて移動される上記粉粒状固形物に対して向流する請
求項１、２または３記載の冷却方法。 - 【請求項５】上記流動床の上部領域と下部領域との間の
上記粉粒状固形物の温度は少くとも２００℃である請求
項１、２、３または４記載の冷却方法。 - 【請求項６】上記流動床内の圧力が少くとも５ｂａｒで
ある請求項１、２、３、４または５記載の冷却方法。 - 【請求項７】上記流動化用ガスは上記流動床の容積１ｍ
3 当りおよび１時間当りにつき３００〜７，５００ｓｍ
3 の割り合いで上記流動床に供給される請求項１、２、
３、４、５または６記載の冷却方法。 - 【請求項８】上記粉粒状固形物は上記流動床の下部領域
から供給されて冷却され、上記流動床の上部領域から取
り出される請求項１、２、３、４、５、６または７記載
の冷却方法。 - 【請求項９】上記高温の粉粒状固形物を予冷するため上
記冷却室を第１冷却室としてこの第１冷却室に対し第２
冷却室を前置し、 この第２冷却室では流動床内圧力は上記第１冷却室のそ
れとほゞ同一にし、流動化用ガスは上記流動床の下部領
域に導入し、上記粉粒状固形物を間接的に予冷するため
の冷媒用流体はその高さが上記流動床の床高の少くとも
半分を占める冷却器内で貫流させ、上記流動床の床高は
２〜２０ｍ、好ましくは少くとも３ｍとし、上記床高と
上記流動床の平均的床幅との比は（２：１）〜（１０：
１）、好ましくは少くとも３：１とし、上記冷媒用流体
は上記粉粒状固形物の流入口から流出口に向けて移動さ
れるこの粉粒状固形物に対して並流または向流させると
共に、上記流動床の上部領域と下部領域との間における
上記粉粒状固形物の温度差は少くとも８０℃であるよう
にして、 上記高温の粉粒状固形物を上記第２冷却室の一端に配さ
れた上記流入口からこの第２冷却室の流動床を経て他端
に配された上記流出口に向けてほゞ垂直に移動させ、 次いで上記粉粒状固形物を上記流出口から上記第１冷却
室の流動床に直接移動させるようにした請求項１、２、
３、４、５、６、７または８記載の冷却方法。 - 【請求項１０】上記粉粒状固形物は上記第２冷却室内で
上記流入口から上記流動床を経て上記流出口に向けて下
向きに移動し、上記第１冷却室内では上記流入口から上
記流動床を経て上記流出口に向けて上向きに移動する請
求項９記載の冷却方法。 - 【請求項１１】上記第２冷却室の流動床を経て上記第１
冷却室の流動床に移動される上記粉粒状固形物の量は流
体力学的手段で制御される請求項１０記載の冷却方法。 - 【請求項１２】粉粒状固形物の流入口および流出口と、
この粉粒状固形物を間接的に冷却する冷却器と、その下
部領域に流動化用ガスを導くためのガス供給設備とを具
備すると共に、上記粉粒状固形物にて形成される流動床
を含む冷却室内でかつ２〜５０ｂａｒの圧力下で粉粒状
固形物を冷却する装置において、 上記流動床の床高は２〜２０ｍであり、この床高と平均
的床幅との比は（２：１）〜（１０：１）の範囲にある
ことを特徴とする流動床内で高温固形物を冷却する装
置。 - 【請求項１３】上記粉粒状固形物の流入口および流出口
が配設された第２冷却室を上記冷却室（第１冷却室）の
側近に設け、この第２冷却室の上記流出口を上記第１冷
却室の上記流入口と接続させた請求項１２記載の冷却装
置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4213475A DE4213475A1 (de) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen heißer Feststoffe im Wirbelbett |
| DE4213475.7 | 1992-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626613A true JPH0626613A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3358632B2 JP3358632B2 (ja) | 2002-12-24 |
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ID=6457374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12088693A Expired - Fee Related JP3358632B2 (ja) | 1992-04-24 | 1993-04-23 | 流動床内で高温固形物を冷却する方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0567167B1 (ja) |
| JP (1) | JP3358632B2 (ja) |
| CA (1) | CA2091654A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ288550B6 (ja) |
| DE (2) | DE4213475A1 (ja) |
| ES (1) | ES2092744T3 (ja) |
| FI (1) | FI107641B (ja) |
| HU (1) | HUT65400A (ja) |
| SK (1) | SK282384B6 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012021404A3 (en) * | 2010-08-09 | 2012-06-28 | Southern Company | Ash and solids cooling in high temperature and high pressure environment |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2723186B1 (fr) * | 1994-07-28 | 1996-09-13 | Gec Alsthom Stein Ind | Dispositif de refroidissement de particules solides en sortie d'un agencement de traitement |
| JP3595435B2 (ja) * | 1997-08-04 | 2004-12-02 | 三菱重工業株式会社 | 粒子移動量制御装置 |
| US6138377A (en) * | 1999-07-21 | 2000-10-31 | United States Gypsum Company | Apparatus and process for cooling and de-steaming calcined stucco |
| DE10153452B4 (de) * | 2001-11-04 | 2006-11-30 | Fritz Curtius | Wärmetauscher für Kühlanlagen |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8810390D0 (en) * | 1988-05-03 | 1988-06-08 | Shell Int Research | Apparatus & process for exchanging heat between solid particles & heat exchange medium |
| FR2667061B1 (fr) * | 1990-09-25 | 1993-07-16 | Inst Francais Du Petrole | Procede de conversion en lit fluide d'une charge contenant une majeure partie d'au moins un compose oxygene. |
-
1992
- 1992-04-24 DE DE4213475A patent/DE4213475A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-03-11 ES ES93200703T patent/ES2092744T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-11 EP EP93200703A patent/EP0567167B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-11 DE DE59304075T patent/DE59304075D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-15 CA CA002091654A patent/CA2091654A1/en not_active Abandoned
- 1993-04-16 CZ CZ1993659A patent/CZ288550B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-04-19 SK SK360-93A patent/SK282384B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1993-04-23 FI FI931845A patent/FI107641B/fi active
- 1993-04-23 JP JP12088693A patent/JP3358632B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-23 HU HU9301202A patent/HUT65400A/hu unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012021404A3 (en) * | 2010-08-09 | 2012-06-28 | Southern Company | Ash and solids cooling in high temperature and high pressure environment |
| US9335100B2 (en) | 2010-08-09 | 2016-05-10 | Southern Company | Ash and solids cooling in high temperature and high pressure environment |
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| FI931845A0 (fi) | 1993-04-23 |
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