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KR102232804B1 - Fluidized bed catalyst regenerator - Google Patents

Fluidized bed catalyst regenerator Download PDF

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KR102232804B1
KR102232804B1 KR1020180167508A KR20180167508A KR102232804B1 KR 102232804 B1 KR102232804 B1 KR 102232804B1 KR 1020180167508 A KR1020180167508 A KR 1020180167508A KR 20180167508 A KR20180167508 A KR 20180167508A KR 102232804 B1 KR102232804 B1 KR 102232804B1
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최성일
조동현
이대훈
김관태
송영훈
박용기
강나영
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한국기계연구원
한국화학연구원
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 코킹 된 촉매를 재생하는 공정 중, 촉매 희박 영역에서 후연소(after-burning)를 방지하는 유동층 촉매 재생기를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 촉매 재생기는, 납사와 촉매를 혼합하여 납사의 분해 반응으로 올레핀을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버, 및 공급되는 연료와 공기를 예혼합 영역에서 예혼합(pre-mixing)하고 반응하여 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 분사하는 연소 반응물 노즐을 포함한다.One embodiment of the present invention is to provide a fluidized bed catalyst regenerator that prevents after-burning in a catalyst lean region during a process of regenerating a coking catalyst. In the fluidized bed catalyst regenerator according to an embodiment of the present invention, a reaction chamber in which olefins are generated by a decomposition reaction of naphtha by mixing a catalyst with naphtha, and a reaction chamber for regenerating by receiving a coking catalyst, and a premixing region of the supplied fuel and air And a combustion reactant nozzle for injecting a combustion reactant generated by pre-mixing and reacting in the catalyst dense region of the reaction chamber.

Description

유동층 촉매 재생기 {FLUIDIZED BED CATALYST REGENERATOR}Fluidized bed catalyst regenerator {FLUIDIZED BED CATALYST REGENERATOR}

본 발명은 유동층 촉매 재생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코킹 된 촉매를 재생하는 공정 중, 촉매 희박 영역에서 후연소(after-burning)를 방지하는 유동층 촉매 재생기에 관한 것이다.The present invention relates to a fluidized bed catalyst regenerator, and more particularly, to a fluidized bed catalyst regenerator that prevents after-burning in a catalyst lean region during a process of regenerating a coking catalyst.

석유 화학 공정에서 유동층 반응기는 촉매를 파우더 형태로 공급하고, 유동의 흐름 상태에서 반응시켜 다양한 화합물을 생산하는 공정에 널리 활용되고 있다. 유동층 반응기 내의 반응 특성에 따라 열을 회수하거나 보충할 필요가 있다. 보충할 필요가 있을 때, 연료를 연소시켜 유동층 반응기 내의 온도를 상승시킨다.In a petrochemical process, a fluidized bed reactor is widely used in a process of producing various compounds by supplying a catalyst in a powder form and reacting in a flowing state. It is necessary to recover or replenish heat depending on the reaction characteristics in the fluidized bed reactor. When replenishment is needed, the fuel is burned to raise the temperature in the fluidized bed reactor.

대표적인 일례로써, 나프타에서 올레핀을 생산하는 공정이 있다. 이 공정에서 유동층 반응기는 파우더 형태의 촉매를 순환시켜 유동장을 형성하며, 특정 영역(예, 라이저)에서 촉매 반응을 유도한다. 유동층 반응기는 촉매 재생기를 포함하며, 촉매 재생기는 촉매 반응 후 촉매 표면에 생성된 카본을 제거하여 촉매를 재생하고, 촉매 반응에 필요한 열량을 보충한다.As a representative example, there is a process for producing olefins from naphtha. In this process, the fluidized bed reactor circulates a powder-type catalyst to form a flow field, and induces a catalytic reaction in a specific region (eg, riser). The fluidized bed reactor includes a catalyst regenerator, and the catalyst regenerator removes carbon generated on the surface of the catalyst after the catalytic reaction to regenerate the catalyst, and replenishes the amount of heat required for the catalytic reaction.

촉매 재생기에서 촉매 표면의 카본을 제거하고 촉매 반응에 부족한 열량을 보충하기 위하여, 추가로 연료를 공급한 후, 촉매 재생기 내에 공기를 공급하여 추가 연료를 연소시킴으로써 촉매 재생기 내의 촉매 온도가 상승된 후, 가열된 촉매가 라이저로 공급된다.In order to remove carbon from the catalyst surface in the catalyst regenerator and to compensate for the insufficient amount of heat in the catalytic reaction, after supplying additional fuel, air is supplied into the catalyst regenerator to burn the additional fuel, thereby raising the catalyst temperature in the catalyst regenerator, The heated catalyst is supplied to the riser.

도 1은 종래기술에 따른 촉매 재생기(또는 실험장치)의 구성도이고, 도 2는 도 1의 촉매 재생기의 각 영역에 따른 시간과 온도 관계를 도시한 그래프이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 촉매 재생기(9)는 내부에서 촉매(C9)의 밀집 정도에 따라서 촉매 밀집 영역(Z91)과 촉매 희박 영역(Z92)으로 구분되며, 촉매 밀집 영역(Z91)의 하부에서 공기(A9)를 공급하고, 촉매 밀집 영역(Z91)의 측방에서 연료(F9)(예, C3H8)를 공급한다.1 is a configuration diagram of a catalyst regenerator (or experimental apparatus) according to the prior art, and FIG. 2 is a graph showing the relationship between time and temperature according to each region of the catalyst regenerator of FIG. 1. 1 and 2, the catalyst regenerator 9 is divided into a catalyst dense area Z91 and a catalyst lean area Z92 according to the degree of density of the catalyst C9 inside, and the catalyst dense area Z91 ), air (A9) is supplied from the lower portion, and fuel (F9) (eg, C 3 H 8 ) is supplied from the side of the catalyst concentration region Z91.

촉매 재생기(9) 내의 촉매 밀집 영역(Z91)에서 공기와 연료가 혼합되어 연소되면서 촉매 밀집 영역(Z91)의 촉매를 재생시킨다. 그러나 촉매 밀집 영역(Z91)에서 연료가 충분히 연소되지 못하므로(써모커플(TC1~TC7)의 온도 곡선) 촉매 희박 영역(Z92)에서 연료가 연소되는 후연소(after-burning) 현상이 발생된다(써모커플(TC8~TC11)의 온도 곡선).Air and fuel are mixed and combusted in the catalyst concentrated region Z91 in the catalyst regenerator 9 to regenerate the catalyst in the catalyst concentrated region Z91. However, since the fuel is not sufficiently burned in the catalyst dense region Z91 (temperature curve of the thermocouples TC1 to TC7), an after-burning phenomenon occurs in which the fuel is burned in the catalyst lean region Z92 ( Temperature curve of thermocouple (TC8~TC11)).

즉 종래의 촉매 재생기(9)에 써모커플(thermocouple)(TC1~TC11)을 각 영역에 설치하고, 각 영역에서 측정된 온도 곡선으로부터 촉매 재생기(9)의 상부(반응기의 하류 방향)에서 온도가 높아짐을 알 수 있다(TC8~TC11).That is, thermocouples (TC1 to TC11) are installed in each region in the conventional catalyst regenerator 9, and the temperature in the upper portion of the catalyst regenerator 9 (downstream direction of the reactor) is increased from the temperature curve measured in each region. It can be seen that it is higher (TC8~TC11).

그리고 촉매 밀집 영역(Z91)에서는 온도가 상승되지 않은 것(써모커플(TC1~TC5)의 온도 곡선)으로 볼 때, 촉매 밀집 영역(Z91)에서 연소가 되지 않았고, 촉매 희박 연역(Z92)에서 온도가 상승되는 것(써모커플(TC9~TC11)의 온도 곡선)으로 볼 때, 촉매 희박 영역(Z92)에서 후연소가 진행되는 것을 알 수 있다. 즉 촉매 희박 영역(Z92)에서 후연소(after-burning)가 일어난다. In addition, as the temperature did not rise in the catalyst dense region Z91 (temperature curve of the thermocouples TC1 to TC5), combustion did not occur in the catalyst dense region Z91, and the temperature in the catalyst lean region (Z92). It can be seen that the post-combustion proceeds in the catalyst lean region Z92 from the increase in (temperature curve of the thermocouples TC9 to TC11). That is, after-burning occurs in the catalyst lean region Z92.

본 발명의 일 실시예는 코킹 된 촉매를 재생하는 공정 중, 촉매 밀집 영역에서 연소를 안정시켜, 촉매 희박 영역에서 후연소(after-burning)를 방지하는 유동층 촉매 재생기를 제공하는 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a fluidized bed catalyst regenerator that stabilizes combustion in a catalyst dense region and prevents after-burning in a catalyst lean region during a process of regenerating a coking catalyst.

본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 촉매 재생기는, 공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응으로 생성물을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버, 및 공급되는 연료와 공기를 예혼합 영역에서 예혼합(pre-mixing)하고 반응하여 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 분사하는 연소 반응물 노즐을 포함한다.The fluidized bed catalyst regenerator according to an embodiment of the present invention includes a reaction chamber for mixing a feedstock and a catalyst to generate a product through a decomposition reaction of the feedstock, receiving and regenerating a coking catalyst, and supplying fuel and air. And a combustion reactant nozzle for injecting a combustion reactant generated by pre-mixing and reacting in the mixing region to the catalyst dense region of the reaction chamber.

상기 연소 반응물 노즐은, 상기 반응챔버의 외부에 설치되어, 상기 예혼합 영역 및 출구 측이 상기 촉매 밀집 영역에 위치할 수 있다.The combustion reactant nozzle may be installed outside the reaction chamber, and the premixing region and the outlet side may be located in the catalyst dense region.

공기를 분사하는 공기 노즐과 연료를 공급하는 연료 노즐은, 상기 예혼합 영역의 입구 측에 연결될 수 있다.The air nozzle for injecting air and the fuel nozzle for supplying fuel may be connected to an inlet side of the premix region.

상기 연료 노즐에 연결되는 연료 배관은, 상기 공기 노즐에 연결되는 상기 연소 반응물 노즐의 외부에서 내부로 설치되어 분사되는 공기 가운데 연료를 분사할 수 있다.The fuel pipe connected to the fuel nozzle may be installed from the outside to the inside of the combustion reactant nozzle connected to the air nozzle to inject fuel into the injected air.

상기 연료 배관은, 상기 연료 노즐의 주위에 다공을 형성할 수 있다.The fuel piping may have a porous shape around the fuel nozzle.

상기 연소 반응물 노즐은, 상기 예혼합 영역을 형성하는 내면에 구비되어 분사되는 공기와 연료의 예혼합을 촉진하는 혼합부재를 더 포함할 수 있다.The combustion reactant nozzle may further include a mixing member provided on an inner surface forming the premixing region and promoting premixing of injected air and fuel.

상기 혼합부재는, 오리피스, 스월 베인 및 스월 블레이드 중 하나로 형성될 수 있다.The mixing member may be formed of one of an orifice, a swirl vane, and a swirl blade.

상기 연소 반응물 노즐은, 상기 예혼합 영역을 형성하는 외면에 구비되어 상기 예혼합 영역과 상기 촉매 밀집 영역의 열교환을 촉진하는 방열핀을 더 포함할 수 있다.The combustion reactant nozzle may further include a heat dissipation fin provided on an outer surface forming the premixed region to promote heat exchange between the premixed region and the catalyst dense region.

상기 연소 반응물 노즐은, 상기 예혼합 영역을 형성하는 내면에 구비되는 혼합부재, 및 상기 예혼합 영역을 형성하는 외면에 구비되는 방열핀을 포함할 수 있다.The combustion reactant nozzle may include a mixing member provided on an inner surface forming the premixed region, and a radiating fin provided on an outer surface forming the premixed region.

상기 연소 반응물 노즐은, 상기 반응챔버의 내부에 설치되어, 상기 예혼합 영역 및 출구 측이 상기 촉매 밀집 영역에 위치할 수 있다.The combustion reactant nozzle may be installed inside the reaction chamber, and the premixing region and the outlet side may be located in the catalyst dense region.

공기를 공급하는 공기 분배링과 연료를 공급하는 연료 분배링은, 상기 반응챔버의 내부에 각각 독립적으로 설치되고, 상기 공기 분배링의 공기 분사구와 상기 연료 분배링의 연료 분사구는, 상기 예혼합 영역의 입구 측에 연결될 수 있다.An air distribution ring for supplying air and a fuel distribution ring for supplying fuel are independently installed inside the reaction chamber, and the air injection port of the air distribution ring and the fuel injection port of the fuel distribution ring are the premixed region Can be connected to the inlet side of.

상기 공기 분사구는, 상기 연소 반응물 노즐의 입구 측에 연결되고, 상기 연료 분사구에 연결되는 연료 연결관은, 상기 공기 분사구에 연결되는 상기 연소 반응물 노즐의 외부에서 내부로 설치되어 분사되는 공기 가운데 연료를 분사할 수 있다.The air injection port is connected to the inlet side of the combustion reactant nozzle, and the fuel connection pipe connected to the fuel injection port is installed from the outside to the inside of the combustion reactant nozzle connected to the air injection port to receive fuel from the injected air. Can be sprayed.

연료를 공급하는 연료 분배링은, 공기를 공급하는 공기 분배링의 내부에 설치되어 이중구조를 형성하며, 상기 공기 분사구는, 상기 연소 반응물 노즐의 입구 측에 연결되고, 상기 연료 분사구에 연결되는 연료 연결관은, 상기 공기 분사구에 연결되는 상기 연소 반응물 노즐의 내부에 설치되어 이중구조를 형성하여 분사되는 공기 가운데 연료를 분사할 수 있다.The fuel distribution ring for supplying fuel is installed inside the air distribution ring for supplying air to form a double structure, and the air injection port is connected to the inlet side of the combustion reactant nozzle, and the fuel is connected to the fuel injection port. The connection pipe may be installed inside the combustion reactant nozzle connected to the air injection port to form a double structure to inject fuel into the injected air.

상기 연소 반응물 노즐은, 상기 반응챔버의 외부에 설치되어, 상기 예혼합 영역 및 출구 측이 상기 촉매 밀집 영역에 위치하며, 연료를 공급하는 연료 분배링은 공기를 공급하는 공기 분배링의 내부에 설치되어 이중구조를 형성하며, 상기 공기 분사구는, 상기 연소 반응물 노즐의 입구 측에 연결되고, 상기 연료 분사구에 연결되는 연료 연결관은, 상기 공기 분사구에 연결되는 상기 연소 반응물 노즐의 내부에 설치되어 이중구조를 형성하여 분사되는 공기 가운데 연료를 분사할 수 있다.The combustion reactant nozzle is installed outside the reaction chamber, the pre-mixing area and the outlet side are located in the catalyst dense area, and the fuel distribution ring for supplying fuel is installed inside the air distribution ring for supplying air. To form a double structure, wherein the air injection port is connected to the inlet side of the combustion reactant nozzle, and the fuel connection pipe connected to the fuel injection port is installed inside the combustion reactant nozzle connected to the air injection port By forming a structure, fuel can be injected into the injected air.

상기 연소 반응물 노즐은, 복수로 구비되며, 상기 반응챔버의 하방에서 상향 설치되고, 상기 반응챔버의 측방에서 중심을 향하여 설치될 수 있다.The combustion reactant nozzle may be provided in plurality, installed upward from the lower side of the reaction chamber, and installed toward the center from the side of the reaction chamber.

상기 연소 반응물 노즐은, 연료에 포함된 수소와 공기를 상기 예혼합 영역에서 예혼합하고 반응할 수 있다.The combustion reactant nozzle may premix and react with hydrogen and air contained in the fuel in the premix region.

상기 공급 원료와 상기 생성물은 납사로 올레핀을 생성하고, 납사와 메탄올로 올레핀을 생성하며, 메탄올로 올레핀을 생성하며, 프로판으로 프로필렌을 생성하는 어느 한 공정을 상기 반응 챔버에서 수행할 수 있다.The feedstock and the product may be performed in the reaction chamber to produce olefins from naphtha, to produce olefins from naphtha and methanol, to produce olefins from methanol, and to produce propylene from propane.

본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 촉매 재생기는, 공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응으로 생성물을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버, 및 공급되는 연료와 공기를 예혼합 영역에서 예혼합(pre-mixing)하고 반응하여 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 토출하는 연소 반응물 토출부재를 포함한다.The fluidized bed catalyst regenerator according to an embodiment of the present invention includes a reaction chamber for mixing a feedstock and a catalyst to generate a product through a decomposition reaction of the feedstock, receiving and regenerating a coking catalyst, and supplying fuel and air. And a combustion reactant discharge member for discharging the combustion reactant generated by pre-mixing and reacting in the mixing region to the catalyst dense region of the reaction chamber.

공기를 공급하는 공기 분배링과 연료를 공급하는 연료 분배링은, 상기 반응챔버 내부에서 독립적으로 설치되고, 상기 연소 반응물 토출부재는, 상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링의 내주면을 연결하는 띠상의 밀폐부재, 및 상기 공기 분배링의 외주면에 연결되고 상기 연료 분배링의 외주면과 이격되어 토출갭을 형성하는 띠상의 부분 밀폐부재를 포함할 수 있다.An air distribution ring for supplying air and a fuel distribution ring for supplying fuel are independently installed inside the reaction chamber, and the combustion reactant discharge member is a band-shaped connecting the air distribution ring and the inner circumferential surface of the fuel distribution ring. It may include a sealing member, and a band-shaped partial sealing member connected to the outer circumferential surface of the air distribution ring and spaced apart from the outer circumferential surface of the fuel distribution ring to form a discharge gap.

내경은, 상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링에서 동일하고, 외경은, 상기 공기 분배링에서보다 상기 연료 분배링에서 더 작을 수 있다.The inner diameter may be the same in the air distribution ring and the fuel distribution ring, and the outer diameter may be smaller in the fuel distribution ring than in the air distribution ring.

상기 밀폐부재는, 상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링의 내주 간격에 대응하는 폭으로 형성되어 상기 내주 간격을 밀폐하고, 상기 부분 밀폐부재는, 상기 내주 간격보다 큰 폭으로 형성되어 일측으로 상기 공기 분배링에 연결되고 다른 일측은 폭 방향으로 신장되어 상기 토출갭을 형성하고 상기 연소 반응물의 토출을 유도할 수 있다.The sealing member is formed to have a width corresponding to the inner circumferential gap of the air distribution ring and the fuel distribution ring to seal the inner circumferential gap, and the partial sealing member is formed to have a width greater than the inner circumferential gap to one side of the air It is connected to the distribution ring and the other side is extended in the width direction to form the discharge gap and induce discharge of the combustion reactant.

공기를 공급하는 공기 분배링과 연료를 공급하는 연료 분배링은, 상기 반응챔버 내부에서 독립적으로 설치되고, 상기 연소 반응물 토출부재는, 촉매와 연소 반응물을 분리하도록 상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링 상방에 배치되어 서로의 사이에 상기 예혼합 영역을 형성하는 제1판부재와 제2판부재를 포함할 수 있다.An air distribution ring for supplying air and a fuel distribution ring for supplying fuel are independently installed inside the reaction chamber, and the combustion reactant discharge member comprises the air distribution ring and the fuel distribution ring to separate the catalyst and the combustion reactant. It may include a first plate member and a second plate member disposed above to form the premixed region between each other.

상기 제1판부재와 상기 제2판부재는, 연소 반응물을 촉매 밀집 영역으로 공급하는 관통구들 사이에 상기 예혼합 영역을 설정하고, 상기 관통구에서 상기 예혼합 영역으로 연결되는 입구를 상기 관통구들의 내벽에 다공구조로 형성하며, 상기 예혼합 영역에서 촉매 밀집 영역으로 연결되는 출구를 상기 예혼합 영역의 일측에 형성할 수 있다.In the first plate member and the second plate member, the premix region is set between the through holes for supplying the combustion reaction product to the catalyst dense region, and an inlet connected from the through hole to the premix region is formed by the through holes. It is formed in a porous structure on the inner wall of the premixed region, it may be formed on one side of the premixed region an outlet connected to the catalyst dense region.

상기 다공구조는, 다공판, 금속 메쉬, 금속 폼 및 다공성 세라믹 중 하나로 형성될 수 있다.The porous structure may be formed of one of a porous plate, a metal mesh, a metal foam, and a porous ceramic.

상기 연소 반응물 노즐은 상기 예혼합 영역에 설치되는 점화장치를 더 포함할 수 있다.The combustion reactant nozzle may further include an ignition device installed in the premix region.

상기 제1판부재와 상기 제2판부재는 연소 반응물을 촉매 밀집 영역으로 공급하는 관통구들 사이에 상기 예혼합 영역을 설정하고, 상기 예혼합 영역으로 연결되는 입구를 상기 제1판부재에 다공구조로 형성하며, 상기 예혼합 영역에서 촉매 밀집 영역으로 연결되는 출구를 상기 관통구들의 내벽에 형성할 수 있다.The first plate member and the second plate member have a porous structure in the first plate member to establish the premix region between through holes for supplying a combustion reaction product to the catalyst dense region, and connect an inlet to the premix region to the first plate member. And an outlet connected from the premix region to the catalyst dense region may be formed on the inner walls of the through holes.

본 발명의 일 실시예에 따른 유동층 촉매 재생기는, 공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응으로 생성물을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버, 및 공급되는 연료와 공기가 혼합된 연소 반응물과 촉매가 유동장에서 움직일 때, 속도 차이로 인하여, 상기 연소 반응물이 존재하는 연소 반응물 영역에서 연소를 유도하고, 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 토출하는 연소 반응물 토출부재를 포함할 수 있다.The fluidized bed catalyst regenerator according to an embodiment of the present invention comprises a reaction chamber in which a feedstock and a catalyst are mixed to generate a product through a decomposition reaction of the feedstock, and a reaction chamber for regenerating by receiving a coking catalyst, and a supplied fuel and air are mixed When the combustion reactant and the catalyst move in the flow field, due to the difference in speed, a combustion reactant discharge member that induces combustion in the combustion reactant region in which the combustion reactant exists, and discharges the generated combustion reactant to the catalyst dense region of the reaction chamber It may include.

공기를 공급하는 공기 분배링과 연료를 공급하는 연료 분배링은 상기 반응챔버 내부에서 독립적으로 설치되고, 상기 연소 반응물 토출부재는 질량 차이에 의한 속도 차이로 연소 반응물과 촉매를 분리하도록 상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링 상방에 배치되어 서로의 사이에 상기 연소 반응물 영역을 복층으로 형성하는 제1판부재와 제2판부재 및 제3판부재를 포함할 수 있다.The air distribution ring for supplying air and the fuel distribution ring for supplying fuel are independently installed inside the reaction chamber, and the combustion reactant discharge member is the air distribution ring to separate the combustion reactant and the catalyst at a speed difference due to a difference in mass. And a first plate member, a second plate member, and a third plate member disposed above the fuel distribution ring to form a plurality of the combustion reactant regions therebetween.

상기 제1판부재와 상기 제2판부재 및 상기 제3판부재는, 상기 연소 반응물 영역을 제1영역, 제2영역 및 제3영역으로 형성하며, 연소 반응물을 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 제3영역을 경유하여 촉매 밀집 영역으로 공급하는 입구, 연결구 및 출구를 다공구조를 형성할 수 있다.The first plate member, the second plate member, and the third plate member form the combustion reactant region into a first region, a second region, and a third region, and the combustion reactant is formed into the first region and the second region. The region and the inlet, the connector, and the outlet supplied to the catalyst dense region via the third region may have a porous structure.

상기 제1판부재와 상기 제2판부재 및 상기 제3판부재는 상기 연소 반응물 영역을 제1영역, 제2영역 및 제3영역으로 형성하며, 연소 반응물을 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 제3영역을 경유하여 촉매 밀집 영역으로 공급하는 제1구, 제2구 및 제3구를 다공구조를 형성하고, 상기 제1구, 상기 제2구 및 상기 제3구의 다공구조 중 일부를 분리한 관통구를 더 형성할 수 있다.The first plate member, the second plate member, and the third plate member form the combustion reactant region as a first region, a second region, and a third region, and the combustion reactant is the first region and the second region. And a first, second, and third sphere supplied to the catalyst dense region via the third region to form a porous structure, and some of the porous structures of the first, second, and third spheres. It is possible to further form a through hole separated by.

상기 제1판부재와 상기 제2판부재 및 상기 제3판부재는 2중으로 형성되고, 상기 제1구, 상기 제2구 및 상기 제3구의 다공구조는 2중으로 형성되며, 상기 다공구조 중 일부를 분리하는 관통구는 2중에 상응하는 높이를 가질 수 있다.The first plate member, the second plate member, and the third plate member are formed in double, and the porous structure of the first sphere, the second sphere, and the third sphere is formed as a double layer, and some of the porous structures The through hole separating the can have a height corresponding to the double.

본 발명의 일 실시예는 예혼합 영역(pre-mixing zone)을 구성하여 연료와 공기를 포함하는 연소 반응물을 예혼합 및 반응하여 촉매 밀집 영역에 연소 반응물을 공급하므로 촉매 밀집 영역에서의 안정적인 연소를 구현하여, 촉매 희박 영역에서의 후연소(after-burning)를 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a pre-mixing zone is formed to premix and react a combustion reactant including fuel and air to supply a combustion reactant to the catalyst dense area, thereby providing stable combustion in the catalyst dense area. By implementing, it is possible to prevent after-burning in the catalyst lean region.

본 발명의 일 실시예는 연소 반응물 영역을 구비하여, 연료와 공기의 혼합된 연소 반응물과 촉매가 유동장에서 움직일 때, 질량 차이에 의한 속도 차이로 연소 반응물이 연소 반응물 영역에 존재하여 연소 유도되어 촉매 밀집 영역에 연소 반응물을 공급하므로 촉매 밀집 영역에서의 안정적인 연소를 구현하여, 촉매 희박 영역에서의 후연소(after-burning)를 방지할 수 있다.An embodiment of the present invention includes a combustion reactant zone, and when the combustion reactant mixed with fuel and air and the catalyst move in the flow field, the combustion reactant exists in the combustion reactant zone due to the difference in velocity due to the mass difference and induces combustion. Since the combustion reactant is supplied to the dense area, stable combustion in the catalyst dense area can be realized, and after-burning in the catalyst lean area can be prevented.

도 1은 종래기술에 따른 촉매 재생기(또는 실험장치)의 구성도이다.
도 2는 도 1의 촉매 재생기의 각 영역에 따른 시간과 온도 관계를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 유동층 촉매 재생기(또는 실험장치)의 구성도이다.
도 4는 도 3의 유동층 촉매 재생기에 적용되는 연소 반응물 노즐의 구성도이다.
도 5는 도 3의 유동층 촉매 재생기의 각 영역에 따른 시간과 온도 관계를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 제7실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 12는 본 발명의 제8실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 13은 본 발명의 제9실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 14는 도 13의 일부를 확대한 부분 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제10실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 16은 도 15의 일부를 확대한 부분 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제11실시예에 따른 유동층 촉매 재생기에 적용되는 연소 반응물 노즐의 구성도이다.
도 18은 본 발명의 제12실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 19는 도 18의 일부를 확대한 부분 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제13실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 21은 도 20의 일부를 확대한 부분 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제14실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 23은 도 22의 일부를 확대한 부분 단면도이다.
도 24는 본 발명의 제15실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이다.
도 25는 도 24의 일부를 확대한 부분 단면도이다.
1 is a configuration diagram of a catalyst regenerator (or experimental apparatus) according to the prior art.
2 is a graph showing the relationship between time and temperature according to each region of the catalyst regenerator of FIG. 1.
3 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator (or experimental apparatus) according to the first embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a combustion reactant nozzle applied to the fluidized bed catalyst regenerator of FIG. 3.
5 is a graph showing the relationship between time and temperature according to each region of the fluidized bed catalyst regenerator of FIG. 3.
6 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a second embodiment of the present invention.
7 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a third embodiment of the present invention.
8 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a fifth embodiment of the present invention.
10 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a sixth embodiment of the present invention.
11 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a seventh embodiment of the present invention.
12 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to an eighth embodiment of the present invention.
13 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a ninth embodiment of the present invention.
14 is a partial enlarged partial perspective view of FIG. 13.
15 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a tenth embodiment of the present invention.
16 is a partial enlarged partial cross-sectional view of FIG. 15.
17 is a block diagram of a combustion reactant nozzle applied to a fluidized bed catalyst regenerator according to an eleventh embodiment of the present invention.
18 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a twelfth embodiment of the present invention.
19 is a partial enlarged partial cross-sectional view of FIG. 18.
20 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a thirteenth embodiment of the present invention.
21 is a partial enlarged partial cross-sectional view of FIG. 20.
22 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a fourteenth embodiment of the present invention.
23 is a partial enlarged partial cross-sectional view of FIG. 22.
24 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a fifteenth embodiment of the present invention.
25 is a partial enlarged partial cross-sectional view of FIG. 24.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 유동층 촉매 재생기(또는 실험장치)의 구성도이고, 도 4는 도 3의 촉매 재생기에 적용되는 연소 반응물 노즐의 구성도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1실시예의 촉매 재생기(1)는 반응챔버(10)와 연소 반응물 노즐(20)을 포함한다.3 is a configuration diagram of a fluidized bed catalyst regenerator (or experimental apparatus) according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a configuration diagram of a combustion reactant nozzle applied to the catalyst regenerator of FIG. 3. 3 and 4, the catalyst regenerator 1 of the first embodiment includes a reaction chamber 10 and a combustion reactant nozzle 20.

촉매 재생기(1)는 공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응을 일으킨 후, 코킹 된 촉매와 생산하고자 하는 생성물을 분리하고, 코킹 되어 떨어지는 촉매를 재생하도록 구성된다.The catalyst regenerator 1 is configured to cause a decomposition reaction of the feedstock by mixing the feedstock and the catalyst, separate the coking catalyst and the product to be produced, and regenerate the coking catalyst.

예를 들면, 공급 원료와 생성물은 납사로 올레핀을 생성하는 납사와 올레핀, 납사와 메탄올로 올레핀을 생성하는 납사와 메탄올과 올레핀, 메탄올로 올레핀을 생성하는 메탄올과 올레핀, 또는 프로판으로 프로필렌을 생성하는 프로판과 프로필렌을 포함한다.For example, feedstocks and products are naphtha and olefins that produce olefins from naphtha, naphtha and methanol and olefins that produce olefins from naphtha and methanol, methanol and olefins that produce olefins from methanol, or propane to produce propylene. Contains propane and propylene.

일례로써, 납사로 올레핀을 생성하는 촉매 재생기(1)는 라이저(미도시)에서 납사와 촉매를 혼합하여 납사의 분해 반응을 일으킨 후, 사이클론(미도시)에서 코킹 된 촉매와 생성된 올레핀을 분리하고, 코킹 되어 떨어지는 촉매를 재생하도록 구성된다.As an example, the catalyst regenerator 1 that generates olefins from naphtha causes a decomposition reaction of naphtha by mixing a catalyst with naphtha in a riser (not shown), and then separates the catalyst coking from the cyclone (not shown) and the olefin produced. And, it is configured to regenerate the catalyst that is coking and falling off.

즉 납사는 스팀과 함께 라이저의 하부로부터 주입되어 고온의 촉매(재생된 촉매 포함)와 만나면서 촉매 반응을 통하여 분해되기 시작한다. 납사는 라이저를 따라 상승하면서 계속 촉매 반응하여 분해된다. 납사에서 분해 반응 후, 고체 카본 입자들로 덮어지는 촉매, 즉 코킹 된 촉매와 분해 반응으로 생성된 올레핀은 사이클론으로 유입되어 서로 분리된다. That is, naphtha is injected from the bottom of the riser together with steam and starts to be decomposed through a catalytic reaction while meeting a high-temperature catalyst (including a regenerated catalyst). As the naphtha rises along the riser, it continues to undergo a catalytic reaction and decomposes. After the decomposition reaction in naphtha, the catalyst covered with solid carbon particles, that is, the coking catalyst and the olefin produced by the decomposition reaction, flow into the cyclone and are separated from each other.

도 6을 참조하여 설명하면, 사이클론에서 분리되는 코킹 된 촉매는 반응챔버(210)의 내부에 설치되는 스탠드 파이프(SP, 도 6 참조)를 타고 반응챔버(210)의 내부로 떨어진다. 재생된 촉매는 촉매 배출구(31, 도 6 참조)를 경유하여 반응챔버(210)의 외부로 배출된다. 이러한 일련의 공정에 의하여, 촉매 재생기(2)에서 반응챔버(210)의 내부에 유동장이 형성된다.Referring to FIG. 6, the caulked catalyst separated from the cyclone falls into the reaction chamber 210 by riding a stand pipe (SP, see FIG. 6) installed inside the reaction chamber 210. The regenerated catalyst is discharged to the outside of the reaction chamber 210 via the catalyst outlet 31 (see FIG. 6). Through this series of processes, a flow field is formed in the reaction chamber 210 in the catalyst regenerator 2.

다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 연소 반응물 노즐(20)은 반응챔버(10)의 외부에서 내부에 걸쳐 설치되어, 예혼합 영역(21) 및 출구(22) 측이 촉매 밀집 영역(Z1)에 위치한다. 따라서 예혼합 영역(21)과 촉매 밀집 영역(Z1)은 상호 열교환 작용한다. 반응챔버(10)는 코킹 된 촉매(C)를 공급받아 재생하는 공간을 제공한다.Referring again to FIGS. 3 and 4, the combustion reactant nozzle 20 is installed from the outside to the inside of the reaction chamber 10, so that the premixing area 21 and the outlet 22 side are the catalyst dense area Z1. It is located in Accordingly, the premixed region 21 and the catalyst dense region Z1 interact with each other for heat exchange. The reaction chamber 10 provides a space for receiving and regenerating the coking catalyst C.

연소 반응물 노즐(20)은 공급되는 연료(F)(예, C3H8)와 공기(A)를 예혼합 영역(21)에서 예혼합(pre-mixing)하고, 반응하여 생성된 연소 반응물을 반응챔버(10)의 촉매 밀집 영역(Z1)에 분사한다.The combustion reactant nozzle 20 pre-mixes the supplied fuel F (e.g., C3H8) and air A in the premixing region 21, and reacts the resulting combustion reactant into a reaction chamber ( It sprays on the catalyst dense area Z1 of 10).

제1실시예의 촉매 재생기(1)는 실험장치로도 사용되므로 스탠드 파이프를 구비하지 않고 실험시 촉매를 투입하는 투입구(I)를 하방에 구비하고, 촉매 배출구(O)를 상방에 구비하고 있다. Since the catalyst regenerator 1 of the first embodiment is also used as an experimental device, it does not have a stand pipe, and has an inlet (I) for introducing a catalyst during an experiment at the lower side, and a catalyst outlet (O) at the upper side.

반응챔버(10)는 코킹 된 촉매(C)가 쌓이는 하부(유동장의 상류)의 촉매 밀집 영역(Z1)과 상부(유동장의 하류)의 촉매 희박 영역(Z2)을 구성한다. 반응챔버(10)는 하측에서 상측으로 가면서 복수의 써모커플들(TC1~TC11)을 순차적으로 구비하므로 촉매 밀집 영역(Z1)에서 안정적인 연소를 확인하고, 촉매 희박 영역(Z2)에서의 후연소(after-burning)의 방지를 확인할 수 있게 한다.The reaction chamber 10 constitutes a catalyst dense region Z1 in a lower part (upstream of the flow field) in which the coke catalyst C is accumulated and a catalyst lean region Z2 in an upper part (downstream of the flow field). Since the reaction chamber 10 has a plurality of thermocouples TC1 to TC11 sequentially while going from the lower side to the upper side, stable combustion is confirmed in the catalyst dense region Z1, and post combustion in the catalyst lean region Z2 ( after-burning) can be checked.

연소 반응물 노즐(20)이 연료와 공기를 예혼합 영역(21)에서 예혼합 및 반응시켜 생성된 연소 반응물을 반응챔버(10) 내의 촉매 밀집 영역(Z1)에 분사 공급하므로 촉매 밀집 영역(Z1)에서 안정적인 연소가 일어나면서 코킹된 촉매 표면의 카본을 제거하고, 이로 인하여, 촉매 희박 영역(Z2)에서 후연소(after-burning)가 방지될 수 있다.Since the combustion reactant nozzle 20 injects and supplies the combustion reactant generated by premixing and reacting fuel and air in the premixing region 21 to the catalyst dense region Z1 in the reaction chamber 10, the catalyst dense region Z1 The carbon on the surface of the coking catalyst is removed while stable combustion occurs in the catalyst, thereby preventing after-burning in the catalyst lean region Z2.

도 5는 도 3의 촉매 재생기의 각 영역에 따른 시간과 온도 관계를 도시한 그래프이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 예혼합 영역(21)을 구비한 연소 반응물 노즐(20)은 공기와 연료의 예혼합 및 반응에 의한 연소 반응물을 구비한 연소 반응물 노즐(20)이 위치하는 주위의 촉매 밀집 영역(Z1)에 공급한다.5 is a graph showing the relationship between time and temperature according to each region of the catalyst regenerator of FIG. 3. 3 to 5, the combustion reactant nozzle 20 having a premixing region 21 is a surrounding where the combustion reactant nozzle 20 having a combustion reactant by premixing and reaction of air and fuel is located. It is supplied to the catalyst dense region (Z1).

도 2와 비교할 때, 도 5의 경우, 촉매 재생기(1)는 예혼합 및 반응에 의한 연소 반응물에 의하여 촉매 밀집 영역(Z1)에서 안정된 연소를 구현하면서, 촉매 희박 영역(Z2)에서 후연소(after-burning) 현상(써모커플(TC8~TC11)의 온도 곡선)을 발생시키지 않는다.Compared with FIG. 2, in the case of FIG. 5, the catalyst regenerator 1 implements stable combustion in the catalyst dense region Z1 by the combustion reactants by premixing and reaction, while post-combustion in the catalyst lean region Z2 ( It does not cause an after-burning phenomenon (temperature curve of the thermocouple (TC8~TC11)).

다시 도 5를 참조하면, 실험을 수행한 결과, 촉매 밀집 영역(Z1)의 하부(유동장의 상류영역)에 구비되는 써모커플(TC1)에서부터 온도가 상승된다. 그리고 써모커플들(TC1~TC5)의 온도 곡선으로부터 촉매 밀집 영역(Z1)에서 큰 온도 차이가 없다.Referring again to FIG. 5, as a result of performing the experiment, the temperature is increased from the thermocouple TC1 provided in the lower portion of the catalyst dense region Z1 (upstream region of the flow field). In addition, there is no significant difference in temperature in the catalyst dense region Z1 from the temperature curves of the thermocouples TC1 to TC5.

반면, 써모커플들(TC6~TC11)의 온도 곡선으로부터 촉매 희박 영역(Z2)에서 온도 하강이 관찰된다. 즉 촉매 희박 영역(Z2)에서 상부(유동장의 하류영역)으로 갈수록 열 손실에 의한 온도 하강이 크게 나타나고, 후연소 현상은 발생되지 않는다.On the other hand, a temperature drop is observed in the catalyst lean region Z2 from the temperature curves of the thermocouples TC6 to TC11. That is, as the catalyst lean region Z2 goes to the upper portion (the downstream region of the flow field), the temperature decrease due to heat loss is large, and the post-burning phenomenon does not occur.

촉매 재생기(1)는 코킹 된 촉매로부터 카본을 제거하고 촉매의 온도를 상승시키기 위하여, 반응챔버(10) 내에서 도 5에 도시된 바와 같은 써모커플(TC1~TC11)의 온도 곡선으로 온도 분포를 나타내는 것이 이상적이다.In order to remove carbon from the coking catalyst and raise the temperature of the catalyst, the catalyst regenerator 1 changes the temperature distribution in the reaction chamber 10 by a temperature curve of the thermocouples TC1 to TC11 as shown in FIG. 5. It is ideal to indicate.

다시 도 4를 참조하면, 반응챔버(10) 내부에서의 이상적인 온도 분포를 위하여, 사용되는 연소 반응물 노즐(20)은 반응챔버(10)의 외부에서 내부에 걸쳐 설치되어, 예혼합 영역(21)의 출구(22) 측이 반응챔버(10) 내부의 촉매 밀집 영역(Z1)에 위치한다. Referring back to FIG. 4, for an ideal temperature distribution inside the reaction chamber 10, the combustion reactant nozzle 20 used is installed from the outside of the reaction chamber 10 to the inside, and the premixing region 21 The outlet 22 side of is located in the catalyst dense region Z1 inside the reaction chamber 10.

따라서 연소 반응물 노즐(20)에서 예혼합 및 반응으로 생성된 연소 반응물은 출구(22)를 통하여 반응챔버(10)의 촉매 밀집 영역(Z1)에 직접 분사되어, 코킹 된 촉매의 재생에 사용된다.Therefore, the combustion reactant produced by premixing and reaction in the combustion reactant nozzle 20 is directly injected into the catalyst dense region Z1 of the reaction chamber 10 through the outlet 22, and is used for regeneration of the coking catalyst.

연소 반응물 노즐(20)은 공기를 분사하는 공기 노즐(23)과 연료를 공급하는 연료 노즐(24)을 포함한다. 공기 노즐(23)과 연료 노즐(24)은 예혼합 영역(21)의 입구(25) 측에 연결된다.The combustion reactant nozzle 20 includes an air nozzle 23 for injecting air and a fuel nozzle 24 for supplying fuel. The air nozzle 23 and the fuel nozzle 24 are connected to the inlet 25 side of the premixing region 21.

연료 노즐(24)에 연결되는 연료 배관(241)은 공기 노즐(23)에 연결되는 연소 반응물 노즐(20)의 외부에서 내부로 설치되어 분사되는 공기 가운데 연료를 분사한다. 즉 연료 배관(241)과 공기 노즐(23)은 이중 구조를 형성한다.The fuel pipe 241 connected to the fuel nozzle 24 is installed from the outside of the combustion reactant nozzle 20 connected to the air nozzle 23 to inject fuel into the injected air. That is, the fuel pipe 241 and the air nozzle 23 form a double structure.

연소 반응물 노즐(20)은 혼합부재(26)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 혼합부재(26)는 오리피스(orifice), 스월 베인(swirl vane) 또는 스월 블레이드(swirl blade)로 형성될 수 있다. 혼합부재(26)는 예혼합 영역(21)을 형성하는 연소 반응물 노즐(20)의 내면에 구비되어 분사되는 공기와 연료의 예혼합을 촉진시킨다.The combustion reactant nozzle 20 may further include a mixing member 26. For example, the mixing member 26 may be formed of an orifice, a swirl vane, or a swirl blade. The mixing member 26 is provided on the inner surface of the combustion reactant nozzle 20 forming the premixing region 21 to promote premixing of the injected air and fuel.

연소 반응물 노즐(20)은 방열핀(27)을 더 포함할 수 있다. 방열핀(27)은 예혼합 영역(21)을 형성하는 외면에 구비되어 내부의 예혼합 영역(21)과 외부의 촉매 밀집 영역(Z1)의 열교환을 촉진시킨다.The combustion reactant nozzle 20 may further include a radiating fin 27. The radiating fins 27 are provided on the outer surface forming the premixed region 21 to promote heat exchange between the premixed region 21 inside and the catalyst dense region Z1 outside.

연소 반응물 노즐(20)은 혼합부재(26)와 방열핀(27) 중 어느 하나를 구비하여 예혼합 또는 열교환을 촉진할 수도 있고, 둘 모두를 구비하여 예혼합 및 열교환을 동시에 촉진할 수도 있다.The combustion reactant nozzle 20 may be provided with one of the mixing member 26 and the radiating fins 27 to promote premixing or heat exchange, or may be provided with both to promote premixing and heat exchange at the same time.

이하에서 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 제1실시예 및 기 설명된 실시예와 비교하여 동일한 구성을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described. Compared with the first embodiment and the previously described embodiment, the same configuration is omitted, and different configurations will be described.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이다. 도 6을 참조하면, 제2실시예의 촉매 재생기(2)는 재생된 촉매를 배출하는 촉매 배출구(31)를 측방에 구비하고 있다. 연소 반응물 노즐(220)은 반응챔버(210)의 내부에 설치되어, 예혼합 영역(21) 및 출구(222) 측이 촉매 밀집 영역(Z21)에 위치한다.6 is a block diagram of a catalyst regenerator according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the catalyst regenerator 2 of the second embodiment has a catalyst outlet 31 for discharging the regenerated catalyst at the side thereof. The combustion reactant nozzle 220 is installed inside the reaction chamber 210, and the premixing region 21 and the outlet 222 are positioned in the catalyst dense region Z21.

코킹 된 촉매는 반응챔버(210)의 내부에 설치되는 스탠드 파이프(SP)를 타고 반응챔버(210)의 내부로 떨어진다. 그리고 반응챔버(210)에서 재생된 촉매는 촉매 배출구(31)를 경유하여 반응챔버(210)의 외부로 배출된다.The caulked catalyst rides on the stand pipe SP installed inside the reaction chamber 210 and falls into the reaction chamber 210. In addition, the catalyst regenerated in the reaction chamber 210 is discharged to the outside of the reaction chamber 210 via the catalyst outlet 31.

이러한 일련의 공정에 의하여, 반응챔버(210)의 내부에 유동장이 하부(유동장의 상류영역)에서 상부(유동장의 하류영역)로 형성된다. 하부의 촉매 밀집 영역(Z21)에 유동장의 상류영역이 형성되고, 상부의 촉매 희박 영역(Z22)에 유동장의 하류영역이 형성된다.Through this series of processes, a flow field is formed in the reaction chamber 210 from a lower portion (a region upstream of the flow field) to an upper portion (a region downstream of the flow field). An upstream region of the flow field is formed in the lower catalyst dense region Z21, and a downstream region of the flow field is formed in the upper catalyst lean region Z22.

촉매 재생기(2)는 공기를 공급하는 공기 분배링(431)과 연료를 공급하는 연료 분배링(441)을 구비한다. 공기 분배링(431)과 연료 분배링(441)은 반응챔버(210)의 내부에 각각 독립적으로 설치된다. 공기 분배링(431)과 연료 분배링(441)은 반응챔버(210)의 외부로 인출되어, 외부로부터 공급되는 공기와 연료를 각각 반응챔버(210)의 내부로 분배한다.The catalyst regenerator 2 includes an air distribution ring 431 for supplying air and a fuel distribution ring 441 for supplying fuel. The air distribution ring 431 and the fuel distribution ring 441 are each independently installed inside the reaction chamber 210. The air distribution ring 431 and the fuel distribution ring 441 are drawn out of the reaction chamber 210 to distribute air and fuel supplied from the outside to the inside of the reaction chamber 210, respectively.

공기 분배링(431)은 공기를 분사하는 공기 분사구(423)를 구비하고, 연료 분배링(441)은 연료를 분사하는 연료 분사구(424)를 구비한다. 공기 분사구(423)와 연료 분사구(424)는 예혼합 영역(21)의 입구 측에 연결되어, 공기와 연료를 각각 예혼합 영역(21)으로 분사한다.The air distribution ring 431 includes an air injection port 423 for injecting air, and the fuel distribution ring 441 includes a fuel injection port 424 for injecting fuel. The air injection port 423 and the fuel injection port 424 are connected to the inlet side of the premix region 21 to inject air and fuel into the premix region 21, respectively.

공기 분사구(423)는 연소 반응물 노즐(220)의 입구 측에 연결되고, 연료 분사구(424)에 연결되는 연료 연결관(442)은 공기 분사구(423)에 연결되는 연소 반응물 노즐(220)의 외부에서 내부로 설치되어 분사되는 공기 가운데 연료를 분사한다.The air injection port 423 is connected to the inlet side of the combustion reactant nozzle 220, and the fuel connection pipe 442 connected to the fuel injection port 424 is external to the combustion reactant nozzle 220 connected to the air injection port 423. It is installed inside and injects fuel into the injected air.

공기 분사구(423) 및 연료 분사구(424)와 연료 연결관(442)은 복수로 구비되어 공기 분배링(431) 및 연료 분배링(441)에 설정된 간격으로 이격 배치된다. 이에 대응하여 연소 반응물 노즐(220)이 복수로 구비된다. 편의상 도 6은 2개의 연소 반응물 노즐(220)을 도시하고 있다.The air injection port 423, the fuel injection port 424, and the fuel connection pipe 442 are provided in plural and are spaced apart from each other at a set interval in the air distribution ring 431 and the fuel distribution ring 441. In response to this, a plurality of combustion reactant nozzles 220 are provided. For convenience, FIG. 6 shows two combustion reactant nozzles 220.

예혼합 영역(21)을 구비한 연소 반응물 노즐(220)은 공기와 연료의 예혼합 및 반응에 의한 연소 반응물을 연소 반응물 노즐(220)이 위치하는 주위의 촉매 밀집 영역(Z21)에 공급한다.The combustion reactant nozzle 220 provided with the premixing region 21 supplies combustion reactants by premixing and reaction of air and fuel to the surrounding catalyst dense region Z21 where the combustion reactant nozzle 220 is located.

이 경우, 촉매 재생기(2)는 촉매 밀집 영역(Z21)에서 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z21)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z22)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다. 출구(222)가 반응챔버(210)의 하부를 향하여 연소 반응물을 분사하므로 촉매 밀집 영역(Z21)에서 더욱 안정된 연소가 구현될 수 있다.In this case, the catalyst regenerator 2 realizes stable combustion in the catalyst dense area Z21 and does not generate an after-burning phenomenon in the catalyst lean area Z22 set above the catalyst dense area Z21. Does not. Since the outlet 222 injects the combustion reactant toward the lower portion of the reaction chamber 210, more stable combustion can be implemented in the catalyst dense region Z21.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이다. 도 7을 참조하면, 제3실시예의 촉매 재생기(3)의 연소 반응물 노즐(320)에서, 연료 분배링(541)은 공기 분배링(531)의 내부에 설치되어 공기 분배링(531)과 이중구조를 형성한다.7 is a block diagram of a catalyst regenerator according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, in the combustion reactant nozzle 320 of the catalyst regenerator 3 of the third embodiment, the fuel distribution ring 541 is installed inside the air distribution ring 531 and To form a structure.

공기 분사구(523)는 연소 반응물 노즐(320)의 입구 측에 연결되고, 연료 분사구(524)에 연결되는 연료 연결관(542)은 공기 분사구(523)에 연결되는 연소 반응물 노즐(320)의 내부에 설치되어 연소 반응물 노즐(320)과 이중구조를 형성하여 분사되는 공기 가운데 연료를 분사한다.The air injection port 523 is connected to the inlet side of the combustion reactant nozzle 320, and the fuel connection pipe 542 connected to the fuel injection port 524 is the interior of the combustion reactant nozzle 320 connected to the air injection port 523. It is installed in the combustion reactant nozzle 320 and forms a dual structure to inject fuel into the injected air.

연료 분사구(524)로 분사되는 연료는 연료 연결관(542)을 통하여 공급되면서 연료 연결관(542)과 연소 반응물 노즐(320)의 이중구조로 인하여 공기와 열교환되면서 예혼합 영역(21)으로 분사된다. 예혼합 영역(21)에서 연료와 공기는 효과적으로 예혼합될 수 있다.Fuel injected through the fuel injection port 524 is supplied through the fuel connection pipe 542 and is injected into the premixed region 21 while heat exchange with air due to the dual structure of the fuel connection pipe 542 and the combustion reactant nozzle 320 do. In the premixing region 21, fuel and air can be effectively premixed.

예혼합 영역(21)을 구비한 연소 반응물 노즐(320)은 이중구조를 경유한 공기와 연료의 예혼합 및 반응에 의한 연소 반응물을 연소 반응물 노즐(320)이 위치하는 주위의 촉매 밀집 영역(Z21)에 공급한다.The combustion reactant nozzle 320 having the premixing region 21 is a catalyst dense region (Z21) around the combustion reactant nozzle 320 where the combustion reactant nozzle 320 is positioned to prepare the combustion reactants by premixing and reaction of air and fuel via a dual structure. ).

이 경우, 촉매 재생기(3)는 촉매 밀집 영역(Z21)에서 더욱 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z21)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z22)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다. 출구(222)가 반응챔버(210)의 하부를 향하여 연소 반응물을 분사하므로 촉매 밀집 영역(Z21)에서 더욱 안정된 연소가 구현될 수 있다.In this case, the catalyst regenerator 3 realizes more stable combustion in the catalyst dense area Z21 while generating an after-burning phenomenon in the catalyst lean area Z22 set above the catalyst dense area Z21. Don't let it. Since the outlet 222 injects the combustion reactant toward the lower portion of the reaction chamber 210, more stable combustion can be implemented in the catalyst dense region Z21.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이다. 도 8을 참조하면, 제4실시예의 촉매 재생기(4)의 연소 반응물 노즐(420)은 반응챔버(410)의 외부에서 내부에 걸쳐 설치되어, 출구(222) 측이 촉매 밀집 영역(Z41)에 연결된다. 반응챔버(410)의 외부에서, 연료 분배링(541)은 공기 분배링(531)의 내부에 설치되어 공기 분배링(531)과 이중구조를 형성한다.8 is a block diagram of a catalyst regenerator according to a fourth embodiment of the present invention. 8, the combustion reactant nozzle 420 of the catalyst regenerator 4 of the fourth embodiment is installed from the outside of the reaction chamber 410 to the inside, and the outlet 222 side is in the catalyst dense region Z41. Connected. Outside the reaction chamber 410, the fuel distribution ring 541 is installed inside the air distribution ring 531 to form a dual structure with the air distribution ring 531.

연소 반응물 노즐(420)은 복수의 세트 및 각 세트에 복수 개로 구비되며, 1세트는 반응챔버(410)의 하방에서 상향 설치되고, 다른 1세트는 반응챔버(410)의 측방에서 중심을 향하여 설치된다. The combustion reactant nozzle 420 is provided in a plurality of sets and in each set, one set is installed upward from the bottom of the reaction chamber 410, and the other set is installed from the side of the reaction chamber 410 toward the center. do.

촉매 밀집 영역(Z41)의 크기에 따라 연소 반응물 노즐(420) 세트는 더 많은 개수 및 다양한 각도로 설치될 수 있다. 따라서 연소 반응물 노즐(420)은 촉매 밀집 영역(Z41)에 연소 반응물을 효과적으로 분사할 수 있다.According to the size of the catalyst dense region Z41, the number of sets of the combustion reactant nozzles 420 may be installed in a larger number and at various angles. Accordingly, the combustion reactant nozzle 420 can effectively inject the combustion reactant to the catalyst dense region Z41.

공기 분사구(523)는 연소 반응물 노즐(420)의 입구 측에 연결되고, 연료 분사구(524)에 연결되는 연료 연결관(542)은 공기 분사구(523)에 연결되는 연소 반응물 노즐(420)의 내부에 설치되어, 연소 반응물 노즐(420)과 이중구조를 형성하여 분사되는 공기 가운데 연료를 분사한다.The air injection port 523 is connected to the inlet side of the combustion reactant nozzle 420, and the fuel connection pipe 542 connected to the fuel injection port 524 is the interior of the combustion reactant nozzle 420 connected to the air injection port 523. It is installed in the combustion reactant nozzle 420 and forms a dual structure to inject fuel into the injected air.

연료 분사구(524)로 분사되는 연료는 연료 연결관(542)을 통하여 공급되면서 연료 연결관(542)과 연소 반응물 노즐(320)의 이중구조로 인하여 공기와 열교환되면서 예혼합 영역(21)으로 분사된다. 예혼합 영역(21)에서 연료와 공기는 효과적으로 예혼합될 수 있다.Fuel injected through the fuel injection port 524 is supplied through the fuel connection pipe 542 and is injected into the premixed region 21 while heat exchange with air due to the dual structure of the fuel connection pipe 542 and the combustion reactant nozzle 320 do. In the premixing region 21, fuel and air can be effectively premixed.

예혼합 영역(21)을 구비한 연소 반응물 노즐(420)은 이중구조를 경유한 공기와 연료의 예혼합 및 반응에 의한 연소 반응물을 연소 반응물 노즐(420)이 위치하는 주위의 촉매 밀집 영역(Z41)에 공급한다.The combustion reactant nozzle 420 provided with the premixing region 21 is a catalyst dense region (Z41) around the combustion reactant nozzle 420 where the combustion reactant nozzle 420 is positioned to collect the combustion reactants by premixing and reaction of air and fuel via a dual structure. ).

이 경우, 촉매 재생기(4)는 촉매 밀집 영역(Z41)에서 더욱 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z41)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z42)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다. 출구(222)가 다양한 개수 및 다양한 각도로 연소 반응물을 촉매 밀집 영역(Z41)에 분사하므로 촉매 밀집 영역(Z41)에서 더욱 안정된 연소가 구현될 수 있다.In this case, the catalyst regenerator 4 realizes more stable combustion in the catalyst dense area Z41 while generating an after-burning phenomenon in the catalyst lean area Z42 set above the catalyst dense area Z41. Don't let it. Since the outlet 222 injects the combustion reaction products in various numbers and angles to the catalyst dense area Z41, more stable combustion can be implemented in the catalyst dense area Z41.

도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이다. 도 9를 참조하면, 제5실시예의 촉매 재생기(5)에서 연소 반응물 노즐(520)은 연료에 수소가 포함되어 공급되므로 연료와 수소 및 공기를 예혼합 영역(521)에서 예혼합하고 연소한다.9 is a block diagram of a catalyst regenerator according to a fifth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, in the catalytic regenerator 5 of the fifth embodiment, since hydrogen is included in the fuel and supplied, the fuel, hydrogen, and air are premixed and combusted in the premixing region 521.

공기 노즐(23)과 연료 노즐(241)은 예혼합 영역(521)의 입구 측에 연결되어, 공기와 연료 및 수소를 예혼합 영역(521)으로 분사한다. 연소 반응물 노즐(520)은 공기와 연료 및 수소를 예혼합 및 연소에 의한 연소 반응물을 연소 반응물 노즐(520)이 위치하는 주위의 촉매 밀집 영역(Z1)에 공급한다. 연료에 포함된 수소는 연소 반응을 가속화시킨다.The air nozzle 23 and the fuel nozzle 241 are connected to the inlet side of the premix region 521 and inject air, fuel, and hydrogen into the premix region 521. The combustion reactant nozzle 520 premixes air, fuel, and hydrogen and supplies a combustion reactant by combustion to the surrounding catalyst dense region Z1 where the combustion reactant nozzle 520 is located. The hydrogen contained in the fuel accelerates the combustion reaction.

이 경우, 촉매 재생기(5)는 촉매 밀집 영역(Z1)에서 보다 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z1)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z2)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다.In this case, the catalyst regenerator 5 realizes more stable combustion in the catalyst concentrated region Z1 while generating an after-burning phenomenon in the catalyst lean region Z2 set above the catalyst concentrated region Z1. Don't let it.

그리고 연소 반응물 노즐(520)은 제1실시예의 연소 반응물 노즐(20)과 비교할 때, 혼합부재(26)와 방열핀(27)을 구비하지 않고, 연소 반응물을 생성하기 위한 최소의 구성을 개시하고 있다.And the combustion reactant nozzle 520 does not include the mixing member 26 and the radiating fin 27, as compared with the combustion reactant nozzle 20 of the first embodiment, and discloses a minimum configuration for generating a combustion reactant. .

도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이다. 도 10을 참조하면, 제6실시예의 촉매 재생기(6)에서 연소 반응물 노즐(620)은 제1실시예의 연소 반응물 노즐(20)과 비교할 때, 방열핀(27)을 구비하지 않으며, 제5실시예의 연소 반응물 노즐(520)과 비교할 때, 예혼합 영역(621)에 혼합부재(26)를 더 구비한다. 따라서 연소 반응물 노즐(620)은 연소 반응물을 생성하기 위한 다양한 구성을 예시하고 있다.10 is a block diagram of a catalyst regenerator according to a sixth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, in the catalyst regenerator 6 of the sixth embodiment, the combustion reactant nozzle 620 does not have a heat dissipation fin 27 as compared with the combustion reactant nozzle 20 of the first embodiment. Compared with the combustion reactant nozzle 520, a mixing member 26 is further provided in the premixing region 621. Accordingly, the combustion reactant nozzle 620 illustrates various configurations for generating a combustion reactant.

공기 노즐(23)과 연료 노즐(24)은 예혼합 영역(621)의 입구 측에 연결되어, 공기와 연료를 예혼합 영역(621)으로 분사한다. 연소 반응물 노즐(620)은 공기와 연료를 예혼합 및 반응에 의한 연소 반응물을 연소 반응물 노즐(620)이 위치하는 주위의 촉매 밀집 영역(Z1)에 공급한다. 혼합부재(26)는 예혼합 영역(621)에서 분사되는 연료와 공기의 예혼합을 가속시킨다.The air nozzle 23 and the fuel nozzle 24 are connected to the inlet side of the premix region 621 to inject air and fuel into the premix region 621. The combustion reactant nozzle 620 premixes air and fuel and supplies a combustion reactant through a reaction to the surrounding catalyst dense region Z1 where the combustion reactant nozzle 620 is located. The mixing member 26 accelerates premixing of the fuel and air injected in the premixing region 621.

이 경우, 촉매 재생기(6)는 촉매 밀집 영역(Z1)에서 보다 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z1)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z2)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다.In this case, the catalyst regenerator 6 realizes more stable combustion in the catalyst concentrated region Z1 while generating an after-burning phenomenon in the catalyst lean region Z2 set above the catalyst concentrated region Z1. Don't let it.

도 11은 본 발명의 제7실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이다. 도 11을 참조하면, 제7실시예의 촉매 재생기(7)에서 연소 반응물 노즐(720)은 제1실시예의 연소 반응물 노즐(20)과 비교할 때, 혼합부재(26)를 구비하지 않으며, 제5실시예의 연소 반응물 노즐(520)과 비교할 때, 방열핀(27)을 더 구비한다. 따라서 연소 반응물 노즐(720)은 연소 반응물을 생성하기 위한 다양한 구성을 예시하고 있다. 11 is a block diagram of a catalyst regenerator according to a seventh embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, the combustion reactant nozzle 720 in the catalytic regenerator 7 of the seventh embodiment does not have a mixing member 26 as compared to the combustion reactant nozzle 20 of the first embodiment, and the fifth embodiment. Compared with the combustion reactant nozzle 520 of the example, it further includes a radiating fin (27). Accordingly, the combustion reactant nozzle 720 illustrates various configurations for generating a combustion reactant.

공기 노즐(23)과 연료 노즐(24)은 예혼합 영역(721)의 입구 측에 연결되어, 공기와 연료를 예혼합 영역(721)으로 분사한다. 연소 반응물 노즐(720)은 공기와 연료를 예혼합 및 연소에 의한 연소 반응물을 연소 반응물 노즐(720)이 위치하는 주위의 촉매 밀집 영역(Z1)에 공급한다. 연소 반응물 노즐(720)에서 방열핀(27)은 예혼합 영역(721)과 촉매 밀집 영역(Z1) 사이에서 전도를 가속화에 의한 열교환을 촉진시킨다.The air nozzle 23 and the fuel nozzle 24 are connected to the inlet side of the premix region 721 to inject air and fuel into the premix region 721. The combustion reactant nozzle 720 premixes air and fuel and supplies a combustion reactant by combustion to the surrounding catalyst dense region Z1 where the combustion reactant nozzle 720 is located. In the combustion reactant nozzle 720, the radiating fins 27 promote heat exchange by accelerating conduction between the premixed region 721 and the catalyst dense region Z1.

이 경우, 촉매 재생기(7)는 촉매 밀집 영역(Z1)에서 보다 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z1)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z2)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다.In this case, the catalyst regenerator 7 realizes more stable combustion in the catalyst dense area Z1 and generates an after-burning phenomenon in the catalyst lean area Z2 set above the catalyst dense area Z1. Don't let it.

도 12는 본 발명의 제8실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이다. 도 12를 참조하면, 제8실시예의 촉매 재생기(8)에서 연소 반응물 노즐(820)의 연료 배관(841)은 연료 노즐(240)의 주위에 다공(242)을 구비한다.12 is a block diagram of a catalyst regenerator according to an eighth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, in the catalyst regenerator 8 of the eighth embodiment, the fuel pipe 841 of the combustion reactant nozzle 820 has a perforation 242 around the fuel nozzle 240.

연료 노즐(24)에 연결되는 연료 배관(841)은 공기 노즐(23)에 연결되는 연소 반응물 노즐(820)의 외부에서 내부로 설치되어 분사되는 공기 가운데 연료를 분사한다. 즉 연료 배관(841)과 공기 노즐(23)은 이중 구조를 형성한다.The fuel pipe 841 connected to the fuel nozzle 24 is installed from the outside to the inside of the combustion reactant nozzle 820 connected to the air nozzle 23 to inject fuel into the injected air. That is, the fuel pipe 841 and the air nozzle 23 form a double structure.

공기 노즐(23)에서 분사되는 공기가 다공(242)으로 유입되어 연료와 함께 연료 노즐(240)로 혼합 분사되거나, 연료 노즐(240)에서 분사되는 연료가 다공(242)으로 유출되어 공기 노즐(23) 내에서 공기와 함께 혼합되어, 예혼합 영역(821)으로 분사될 수 있다. Air injected from the air nozzle 23 flows into the porous 242 and is mixed and injected with the fuel into the fuel nozzle 240, or the fuel injected from the fuel nozzle 240 flows out to the porous 242 and the air nozzle ( It may be mixed with air within 23) and sprayed into the premixed region 821.

즉 다공(242)은 분사 압력에 따라 연료의 유출 또는 공기의 유입을 가능하게 하여, 연료와 공기의 혼합을 가속화 시킬 수 있다. 따라서 다공(242)은 예혼합 영역(821) 내에서 공기와 연료의 예혼합을 더욱 촉진시킬 수 있다.That is, the porous 242 enables the outflow of fuel or the inflow of air according to the injection pressure, thereby accelerating the mixing of the fuel and the air. Accordingly, the porous 242 may further promote premixing of air and fuel in the premixing region 821.

예혼합 영역(821)을 구비한 연소 반응물 노즐(820)은 이중구조 및 다공(242)을 경유한 공기와 연료의 예혼합 및 반응에 의한 연소 반응물을 연소 반응물 노즐(820)이 위치하는 주위의 촉매 밀집 영역(Z1)에 공급한다.Combustion reactant nozzle 820 having a premixing region 821 is a double structure and a combustion reactant by premixing and reaction of air and fuel through the porous 242 and the surrounding area where the combustion reactant nozzle 820 is located. It is supplied to the catalyst dense region Z1.

이 경우, 촉매 재생기(8)는 촉매 밀집 영역(Z1)에서 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z1)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z2)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다.In this case, the catalyst regenerator 8 realizes stable combustion in the catalyst dense area Z1 and does not generate an after-burning phenomenon in the catalyst lean area Z2 set above the catalyst dense area Z1. Does not.

도 13은 본 발명의 제9실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이고, 도 14는 도 13의 일부를 확대한 부분 사시도이다. 도 13 및 도 14를 참조하면, 제9실시예의 촉매 재생기(9)는 반응챔버(210)과 연소 반응물 토출부재(50)를 포함한다.13 is a block diagram of a catalyst regenerator according to a ninth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a partial enlarged partial perspective view of FIG. 13. 13 and 14, the catalyst regenerator 9 of the ninth embodiment includes a reaction chamber 210 and a combustion reactant discharge member 50.

연소 반응물 토출부재(50)는 공급되는 연료와 공기를 예혼합 영역(51)에서 예혼합(pre-mixing)하고 반응하여 생성된 연소 반응물을 반응챔버(210)의 촉매 밀집 영역(Z21)에 토출한다.The combustion reactant discharge member 50 pre-mixes the supplied fuel and air in the premixing region 51 and discharges the resulting combustion reactant to the catalyst dense region Z21 of the reaction chamber 210 do.

촉매 재생기(9)는 공기를 공급하는 공기 분배링(551)과 연료를 공급하는 연료 분배링(561)을 구비한다. 공기 분배링(551)과 연료 분배링(561)은 반응챔버(210)의 내부에 각각 독립적으로 설치된다.The catalyst regenerator 9 includes an air distribution ring 551 for supplying air and a fuel distribution ring 561 for supplying fuel. The air distribution ring 551 and the fuel distribution ring 561 are independently installed inside the reaction chamber 210.

연소 반응물 토출부재(50)는 밀폐부재(571)와 부분 밀폐부재(572)를 포함한다. 밀폐부재(571)은 띠상으로 형성되어 공기 분배링(551)과 연료 분배링(561)의 내주면을 연결한다. The combustion reactant discharge member 50 includes a sealing member 571 and a partial sealing member 572. The sealing member 571 is formed in a strip shape to connect the air distribution ring 551 and the inner circumferential surface of the fuel distribution ring 561.

부분 밀폐부재(572)는 띠상으로 형성되어 공기 분배링(551)의 외주면에 연결되고 연료 분배링(561)의 외주면과 이격되어 토출갭(G)을 형성한다. 즉 예혼합 영역(51)은 토출갭(G)의 내측에서 공기 분배링(551), 연료 분배링(561), 밀폐부재(571) 및 부분 밀폐부재(572)로 설정되는 공간으로 설정된다,The partial sealing member 572 is formed in a strip shape, connected to the outer circumferential surface of the air distribution ring 551 and spaced apart from the outer circumferential surface of the fuel distribution ring 561 to form a discharge gap (G). That is, the premixed region 51 is set as a space set inside the discharge gap G with the air distribution ring 551, the fuel distribution ring 561, the sealing member 571 and the partial sealing member 572,

또한, 공기 분배링(551)과 연료 분배링(561)에서 내경은 동일하게 형성되고, 외경은 공기 분배링(551)에서보다 연료 분배링(561)에서 더 작게 형성된다. 따라서 부분 밀폐부재(572)와 연료 분배링(561)의 외주 사이에서 토출갭(G)이 효과적으로 설정된다.In addition, the air distribution ring 551 and the fuel distribution ring 561 have the same inner diameter, and the outer diameter is smaller in the fuel distribution ring 561 than in the air distribution ring 551. Therefore, the discharge gap G is effectively set between the partial sealing member 572 and the outer periphery of the fuel distribution ring 561.

부분 밀폐부재(572)는 밀폐부재(571)보다 넓은 폭(ΔW)으로 형성된다. 즉 밀폐부재(571)는 공기 분배링(551)과 연료 분배링(561)의 내주 간격에 대응하는 폭으로 형성되어 내주 간격을 밀폐한다.The partial sealing member 572 is formed with a wider width ΔW than the sealing member 571. That is, the sealing member 571 is formed to have a width corresponding to the inner circumferential gap between the air distribution ring 551 and the fuel distribution ring 561 to seal the inner circumferential gap.

부분 밀폐부재(572)는 내주 간격보다 큰 폭으로 형성되어 일측으로 공기 분배링(551)에 연결되고 다른 일측은 폭 방향으로 신장되어 토출갭(G)을 형성하고, 촉매 밀집 영역(Z21)으로 연소 반응물의 토출을 유도한다. The partial sealing member 572 is formed to have a larger width than the inner circumferential gap and is connected to the air distribution ring 551 on one side, and the other side is extended in the width direction to form a discharge gap G, and is directed to the catalyst dense region Z21. It induces the discharge of combustion reactants.

따라서 공기 분배링(551)의 공기 분사구(553)로 분사되는 공기 및 연료 분배링(561)의 연료 분사구(554)로 분사되는 연료는 예혼합 영역(51)에서 예혼합(pre-mixing) 및 반응 후 연소 반응물을 생성하여 반응챔버(210)의 촉매 밀집 영역(Z21)으로 토출된다.Therefore, the air injected through the air injection port 553 of the air distribution ring 551 and the fuel injected through the fuel injection port 554 of the fuel distribution ring 561 are pre-mixed and After the reaction, a combustion reaction product is generated and discharged to the catalyst dense region Z21 of the reaction chamber 210.

이때, 부분 밀폐부재(572)는 분사되는 연소 반응물에 대하여 가이드로 작용하여, 예혼합 영역(51)에서 공기와 연료가 충분히 예혼합 및 반응 후 토출갭(G)으로 토출되는 연소 반응물을 촉매 밀집 영역(Z21)으로 유도한다.At this time, the partial sealing member 572 acts as a guide for the injected combustion reactants, and the combustion reactants discharged to the discharge gap G after sufficient premixing and reaction of air and fuel in the premixing region 51 are concentrated as a catalyst. It leads to the region Z21.

도 15는 본 발명의 제10실시예에 따른 촉매 재생기의 구성도이고, 도 16은 도 15의 일부를 확대한 부분 단면도이다. 도 15 및 도 16을 참조하면, 제10실시예의 촉매 재생기(110)에서, 공기를 공급하는 공기 분배링(551)과 연료를 공급하는 연료 분배링(581)을 구비한다. 공기 분배링(551)과 연료 분배링(581)은 반응챔버(210)의 내부에 각각 독립적으로 설치된다.15 is a block diagram of a catalyst regenerator according to a tenth embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a partially enlarged partial cross-sectional view of FIG. 15. 15 and 16, in the catalyst regenerator 110 of the tenth embodiment, an air distribution ring 551 for supplying air and a fuel distribution ring 581 for supplying fuel are provided. The air distribution ring 551 and the fuel distribution ring 581 are independently installed inside the reaction chamber 210.

연소 반응물 토출부재(250)는 제1판부재(251)와 제2판부재(252)를 포함한다. 제1판부재(251)와 제2판부재(252)는 촉매와 연소 반응물을 분리하도록 공기 분배링(551)과 연료 분배링(581)의 상방에 서로 배치되어, 서로의 사이에 예혼합 영역(61)을 형성한다.The combustion reactant discharge member 250 includes a first plate member 251 and a second plate member 252. The first plate member 251 and the second plate member 252 are disposed above the air distribution ring 551 and the fuel distribution ring 581 so as to separate the catalyst and the combustion reactant, so that a premixed region between each other. Form 61.

제1판부재(251)와 제2판부재(252)는 상호 연결하면서 연소 반응물을 촉매 밀집 영역(Z51)으로 공급하는 관통구들(611) 사이에 예혼합 영역(61)을 설정한다. 관통구(611)에서 예혼합 영역(61)으로 연결되는 입구(612)는 관통구들(611)의 내벽에 다공구조로 형성된다. 따라서 분사된 공기와 연료는 유동장 내에서 관통구들(611) 및 입구(612)를 경유하여 예혼합 영역(61)으로 유입된다.The first plate member 251 and the second plate member 252 are connected to each other to establish a premixed region 61 between the through holes 611 supplying the combustion reaction product to the catalyst dense region Z51. The inlet 612 connected from the through hole 611 to the premixed region 61 is formed in a porous structure on the inner walls of the through holes 611. Accordingly, the injected air and fuel are introduced into the premixing region 61 through the through holes 611 and the inlet 612 in the flow field.

예혼합 영역(61)에서 촉매 밀집 영역(Z51)으로 연결되는 출구(613)는 예혼합 영역(61)의 일측에 형성된다. 따라서 혼합되어 예혼합 영역(61)으로 유입되는 공기와 연료는 예혼합 영역(61)에 예혼합 및 반응 후 연소 반응물을 생성한다. 생성된 연소 반응물은 출구(613)를 통하여 촉매 밀집 영역(Z51)으로 분사 토출된다.An outlet 613 connected from the premixing region 61 to the catalyst dense region Z51 is formed on one side of the premixing region 61. Accordingly, the air and fuel mixed and introduced into the premixing region 61 generate combustion reactants after premixing and reaction in the premixing region 61. The generated combustion reaction product is sprayed and discharged to the catalyst dense region Z51 through the outlet 613.

한편, 입구(612)의 다공구조는 촉매와 기상의 연소 반응물(연료와 공기의 혼합물)을 분리할 수 있도록 형성된다. 일례를 들면, 입구(612)의 다공구조는 다공판, 금속 메쉬, 금속 폼 또는 다공성 세라믹으로 형성될 수 있다.Meanwhile, the porous structure of the inlet 612 is formed to separate the catalyst and the combustion reaction product (a mixture of fuel and air) in the gas phase. For example, the porous structure of the inlet 612 may be formed of a porous plate, a metal mesh, a metal foam, or a porous ceramic.

연소 반응물 토출부재(250)는 유동하는 연소 반응물과 촉매를 분리함으로써 촉매로 인하여 연소 반응이 억제되는 것을 방지하여, 연소 반응물의 생성을 원활하게 할 수 있다.The combustion reactant discharge member 250 may prevent the combustion reaction from being suppressed due to the catalyst by separating the flowing combustion reactant from the catalyst, thereby smoothly generating the combustion reactant.

예혼합 영역(61)을 구비한 연소 반응물 토출부재(250)는 관통구들(611) 및 입구(612)로 유입되는 공기와 연료를 예혼합 영역(61)에서 예혼합 및 반응시켜서 출구(613)를 통하여 연소 반응물을 촉매 밀집 영역(Z51)으로 분사 토출한다. 예혼합 영역(61)은 촉매와 연소 반응물을 분리하여 촉매에 의한 연소 반응이 억제되는 것을 방지한다.The combustion reactant discharge member 250 having the premixing region 61 premixes and reacts the air and fuel flowing into the through-holes 611 and the inlet 612 in the premixing region 61, and the outlet 613 Through the injection and discharge of the combustion reaction product to the catalyst dense region (Z51). The premixing zone 61 separates the catalyst and the combustion reactant to prevent the combustion reaction by the catalyst from being suppressed.

이 경우, 촉매 재생기(110)는 촉매 밀집 영역(Z51)에서 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z51)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z52)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다.In this case, the catalyst regenerator 110 realizes stable combustion in the catalyst dense area Z51 and does not generate an after-burning phenomenon in the catalyst lean area Z52 set above the catalyst dense area Z51. Does not.

도 17은 본 발명의 제11실시예에 따른 유동층 촉매 재생기에 적용되는 연소 반응물 노즐의 구성도이다. 도 17을 참조하면, 제11실시예의 촉매 재생기(11)에서, 연소 반응물 노즐(1120)은 제5실시예의 연소 반응물 노즐(520)과 비교할 때, 점화장치(28)를 더 구비한다. 17 is a block diagram of a combustion reactant nozzle applied to a fluidized bed catalyst regenerator according to an eleventh embodiment of the present invention. Referring to FIG. 17, in the catalyst regenerator 11 of the eleventh embodiment, the combustion reactant nozzle 1120 further includes an ignition device 28 as compared to the combustion reactant nozzle 520 of the fifth embodiment.

즉 연소 반응물 노즐(1120)은 필요에 따라서 예혼합 영역(521) 내에 점화장치(28)를 구비하여, 예혼합 영역(521)에서 연료와 수소 및 공기의 예혼합 및 반응을 더 촉진할 수 있다. 예를 들면, 점화장치(28)는 플라즈마 점화기, 스파크 점화기 또는 글로우 점화기로 형성될 수도 있다.That is, the combustion reactant nozzle 1120 may further promote the premixing and reaction of fuel, hydrogen, and air in the premixing region 521 by providing the ignition device 28 in the premixing region 521 as needed. . For example, the ignition device 28 may be formed of a plasma igniter, a spark igniter or a glow igniter.

도 18은 본 발명의 제12실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이고, 도 19는 도 18의 일부를 확대한 부분 단면도이다. 도 18 및 도 19를 참조하면, 제12실시예의 유동층 촉매 재생기(12)에서, 공기를 공급하는 공기 분배링(551)과 연료를 공급하는 연료 분배링(581)을 구비한다. 공기 분배링(551)과 연료 분배링(581)은 반응챔버(210)의 내부에 각각 독립적으로 설치된다.18 is a configuration diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a twelfth embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a partial enlarged partial cross-sectional view of FIG. 18. 18 and 19, in the fluidized bed catalyst regenerator 12 of the twelfth embodiment, an air distribution ring 551 for supplying air and a fuel distribution ring 581 for supplying fuel are provided. The air distribution ring 551 and the fuel distribution ring 581 are independently installed inside the reaction chamber 210.

연소 반응물 토출부재(350)는 제1판부재(351)와 제2판부재(352)를 포함한다. 제1판부재(351)와 제2판부재(352)는 촉매와 연소 반응물을 분리하도록 공기 분배링(551)과 연료 분배링(581)의 상방에 서로 배치되어, 서로의 사이에 예혼합 영역(71)을 형성한다.The combustion reactant discharge member 350 includes a first plate member 351 and a second plate member 352. The first plate member 351 and the second plate member 352 are disposed above the air distribution ring 551 and the fuel distribution ring 581 so as to separate the catalyst and the combustion reactant, and are premixed regions between each other. Form 71.

제1판부재(351)와 제2판부재(352)는 상호 연결하면서 연소 반응물을 촉매 밀집 영역(Z51)으로 공급하는 관통구들(711) 사이에 상기 예혼합 영역(71)을 설정한다. 촉매 밀집 영역(Z51)에서 예혼합 영역(71)으로 연결되는 입구(712)는 제1판부재(351)에 다공구조로 형성된다. 따라서 분사된 공기와 연료는 유동장 내에서 입구(712)를 경유하여 예혼합 영역(71)으로 유입된다.The first plate member 351 and the second plate member 352 are connected to each other to establish the premixed region 71 between the through holes 711 supplying the combustion reaction product to the catalyst dense region Z51. The inlet 712 connected from the catalyst dense region Z51 to the premix region 71 is formed in the first plate member 351 in a porous structure. Accordingly, the injected air and fuel are introduced into the premixing region 71 through the inlet 712 in the flow field.

예혼합 영역(71)에서 촉매 밀집 영역(Z51)으로 연결되는 출구(713)는 관통구들(711)의 내벽에 형성된다. 따라서 혼합되어 예혼합 영역(71)으로 유입되는 공기와 연료는 예혼합 영역(71)에서 예혼합 및 반응 후 연소 반응물을 생성한다. 생성된 연소 반응물은 출구(713) 및 관통구(711)를 통하여 촉매 밀집 영역(Z51)으로 분사 토출된다.The outlet 713 connected from the premix region 71 to the catalyst dense region Z51 is formed on the inner walls of the through holes 711. Accordingly, the air and fuel mixed and introduced into the premixing region 71 generate combustion reactants after premixing and reaction in the premixing region 71. The generated combustion reaction product is sprayed and discharged to the catalyst dense region Z51 through the outlet 713 and the through hole 711.

한편, 입구(712)의 다공구조는 촉매와 기상의 연소 반응물(연료와 공기의 혼합물)을 분리할 수 있도록 형성된다. 일례를 들면, 입구(712)의 다공구조는 다공판, 금속 메쉬, 금속 폼 또는 다공성 세라믹으로 형성될 수 있다.Meanwhile, the porous structure of the inlet 712 is formed to separate the catalyst and the combustion reaction product (a mixture of fuel and air) in the gas phase. For example, the porous structure of the inlet 712 may be formed of a porous plate, a metal mesh, a metal foam, or a porous ceramic.

따라서 연료와 공기가 혼합된 연소 반응물과 촉매는 혼합되어 유동을 따라서 연소 반응물 토출부재(350)의 하부에서 상부로 공급되면서, 입구(712)에서의 연소 반응물와 관통구(711)에서의 촉매로 분리된다. 입구(712)에서의 연소 반응물은 예혼합 영역(71)으로 유입되어 연소된다.Therefore, the combustion reactant in which the fuel and air are mixed and the catalyst are mixed and supplied from the bottom of the combustion reactant discharge member 350 to the top along the flow, and are separated into the combustion reactant at the inlet 712 and the catalyst at the through hole 711 do. The combustion reactant at the inlet 712 flows into the premix region 71 and is burned.

이와 같이, 연소 반응물 토출부재(350)는 유동하는 연소 반응물과 촉매를 분리함으로써 촉매로 인하여 연소 반응이 억제되는 것을 방지하여, 연소 반응물의 생성을 원활하게 할 수 있다. As described above, the combustion reactant discharge member 350 prevents the combustion reaction from being suppressed due to the catalyst by separating the flowing combustion reactant from the catalyst, thereby smoothly generating the combustion reactant.

예혼합 영역(71)을 구비한 연소 반응물 토출부재(350)는 입구(712)로 유입되는 공기와 연료를 예혼합 영역(71)에서 예혼합 및 반응시켜서 출구(713) 및 관통구(711)를 통하여 연소 반응물을 촉매 밀집 영역(Z51)으로 분사 토출한다. 예혼합 영역(71)은 촉매와 연소 반응물을 분리하여 촉매에 의한 연소 반응이 억제되는 것을 방지한다. The combustion reactant discharge member 350 having the premixing region 71 premixes and reacts the air and fuel flowing into the inlet 712 in the premixing region 71, and the outlet 713 and the through hole 711 Through the injection and discharge of the combustion reaction product to the catalyst dense region (Z51). The premixing zone 71 separates the catalyst and the combustion reactant to prevent the combustion reaction by the catalyst from being suppressed.

즉, 예혼합 영역(71)에는 촉매를 포함하지 않은 연소 반응물(연료와 공기의 혼합물)만이 존재하여 연소가 구현될 수 있다. 이 경우, 촉매 재생기(12)는 촉매 밀집 영역(Z51)에서 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z51)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z52)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다.That is, only combustion reactants (a mixture of fuel and air) that do not contain a catalyst are present in the premixed region 71, so that combustion can be implemented. In this case, the catalyst regenerator 12 realizes stable combustion in the catalyst dense area Z51 and does not generate an after-burning phenomenon in the catalyst lean area Z52 set above the catalyst dense area Z51. Does not.

도 20은 본 발명의 제13실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이며, 도 21은 도 20의 일부를 확대한 부분 단면도이다. 도 20 및 도 21을 참조하면, 제13실시예의 촉매 재생기(13)는 반응챔버(210)과 연소 반응물 토출부재(450)를 포함한다.20 is a configuration diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a thirteenth embodiment of the present invention, and FIG. 21 is a partial enlarged partial cross-sectional view of FIG. 20. Referring to FIGS. 20 and 21, the catalyst regenerator 13 of the thirteenth embodiment includes a reaction chamber 210 and a combustion reactant discharge member 450.

연소 반응물 토출부재(450)는 공급되는 연료와 공기가 혼합된 연소 반응물과 촉매가 유동장에서 움직일 때, 질량 차이에 의한 속도 차이로 연소 반응물이 존재하는 연소 반응물 영역(81)에서 연소를 유도하고 생성된 연소 반응물을 반응챔버(210)의 촉매 밀집 영역(Z51)으로 토출한다.The combustion reactant discharge member 450 induces and generates combustion in the combustion reactant region 81 in which the combustion reactant exists due to the difference in velocity due to the difference in mass when the combustion reactant mixed with the supplied fuel and air and the catalyst move in the flow field. The resulting combustion reaction product is discharged to the catalyst dense region Z51 of the reaction chamber 210.

일례로써, 연소 반응물 토출부재(450)는 제1판부재(451)와 제2판부재(452) 및 제3판부재(453)를 포함한다. 제1판부재(451)와 제2판부재(452) 및 제3판부재(453)는 연소 반응물과 촉매를 분리하도록 공기 분배링(551)과 연료 분배링(581) 상방에 배치되어 서로의 사이에 연소 반응물 영역(81)을 복층으로 형성한다.As an example, the combustion reactant discharge member 450 includes a first plate member 451, a second plate member 452, and a third plate member 453. The first plate member 451, the second plate member 452, and the third plate member 453 are disposed above the air distribution ring 551 and the fuel distribution ring 581 so as to separate the combustion reactants and the catalyst. The combustion reactant region 81 is formed in a double layer between.

즉 제1판부재(451)와 제2판부재(452) 및 제3판부재(453)는 연소 반응물 영역(81)을 하부영역(811), 중부영역(812) 및 상부영역(813)으로 형성하며, 연소 반응물을 하부영역(811), 중부영역(812) 및 상부영역(813)을 경유하여 촉매 밀질 영역(Z51)으로 공급하는 입구(814), 연결구(815) 및 출구(816)를 각각 다공구조로 형성한다.That is, in the first plate member 451, the second plate member 452, and the third plate member 453, the combustion reactant region 81 is divided into a lower region 811, a central region 812, and an upper region 813. And an inlet 814, a connector 815, and an outlet 816 for supplying the combustion reaction product to the catalyst dense region Z51 via the lower region 811, the middle region 812, and the upper region 813. Each is formed in a porous structure.

하부영역(811)은 제1판부재(451)의 하부에 유동장 특성에 의한 혼합 및 연소 공간으로 설정되고, 중부영역(812)은 제2판부재(452)의 하부에 유동장 특성에 의한 혼합 및 연소 공간으로 설정되며, 상부영역(813)은 제3판부재(453)의 하부에 유동장 특성에 의한 혼합 및 연소 공간으로 설정된다.The lower region 811 is set as a mixing and combustion space under the first plate member 451 by flow field characteristics, and the middle region 812 is set as a mixing and combustion space under the second plate member 452 by flow field characteristics. It is set as a combustion space, and the upper region 813 is set as a mixing and combustion space by flow field characteristics under the third plate member 453.

입구(814), 연결구(815) 및 출구(816)의 다공구조는 촉매와 기상의 연소 반응물을 분리할 수 있는 수준의 크기 및 물질로 형성된다. 촉매와 연소 반응물의 분리는 완전한 분리가 아니라 상대적인 이동 속도 차이로 인한 분리를 의미한다.The porous structure of the inlet 814, the connector 815, and the outlet 816 is formed of a size and material capable of separating the catalyst and the gaseous combustion reaction product. Separation of the catalyst and combustion reactants does not mean a complete separation, but a separation due to a relative difference in movement speed.

다공구조의 제1판부재(451)와 제2판부재(452) 및 제3판부재(453)는 촉매와 연소 반응물이 유동장 내에서 유동할 때, 질량의 차이로 인하여 상대적인 속도 차이를 발생시킨다. The first plate member 451, the second plate member 452, and the third plate member 453 having a porous structure generate a relative speed difference due to the difference in mass when the catalyst and the combustion reactant flow in the flow field. .

제1판부재(451)와 제2판부재(452) 및 제3판부재(453)는 다단으로 형성되어, 상부(유동장의 하류)로 유동된 후 다시 하부(유동장의 상류)으로 내려올 때, 촉매와 연소 반응물의 상대적인 속도 차이에 의하여, 일시적으로 다공구조의 하부에 설정되는 하부영역(811), 중부영역(812) 및 상부영역(813)에서 연소 반응물만 존재하며, 이때 연소 반응이 유도된다.When the first plate member 451, the second plate member 452, and the third plate member 453 are formed in multiple stages, flow to the upper portion (downstream of the flow field) and then descend to the lower portion (upstream of the flow field), Due to the relative speed difference between the catalyst and the combustion reactant, only the combustion reactant exists in the lower region 811, the central region 812 and the upper region 813 temporarily set at the lower part of the porous structure, and the combustion reaction is induced at this time. .

따라서 하부영역(811), 중부영역(812) 및 상부영역(813)에서 연소 반응물은 유도되는 연소 반응으로 연소 반응물을 생성한다. 생성된 연소 반응물은 입구(814), 연결구(815) 및 출구(816)를 통하여 촉매 밀집 영역(Z51)으로 분사 토출된다.Accordingly, in the lower region 811, the middle region 812, and the upper region 813, the combustion reactants are induced combustion reactions to generate combustion reactants. The generated combustion reaction product is sprayed and discharged to the catalyst dense region Z51 through the inlet 814, the connector 815, and the outlet 816.

연소 반응물 토출부재(450)는 유동하는 연소 반응물과 촉매를 분리함으로써 일시적으로 촉매로 인하여 연소 반응이 억제되는 것을 방지하여, 연소 반응물의 생성을 원활하게 할 수 있다. The combustion reactant discharge member 450 may prevent the combustion reaction from being temporarily suppressed due to the catalyst by separating the flowing combustion reactant from the catalyst, thereby facilitating generation of the combustion reactant.

즉, 연소반응 영역(81)에는 촉매를 포함하지 않은 연소 반응물만이 일시적으로 존재하여 연소가 구현될 수 있다. 이 경우, 촉매 재생기(13)는 촉매 밀집 영역(Z51)에서 안정된 연소를 구현하면서 촉매 밀집 영역(Z51)의 상부에 설정되는 촉매 희박 영역(Z52)에서 후연소(after-burning) 현상을 발생시키지 않는다.That is, only combustion reactants that do not contain a catalyst are temporarily present in the combustion reaction region 81, so that combustion may be implemented. In this case, the catalyst regenerator 13 implements stable combustion in the catalyst dense area Z51 and does not generate an after-burning phenomenon in the catalyst lean area Z52 set above the catalyst dense area Z51. Does not.

도 22는 본 발명의 제14실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이고, 도 23은 도 22의 일부를 확대한 부분 단면도이다. 도 22 및 도 23을 참조하면, 제14실시예의 촉매 재생기(14)의 반응물 토출부재(460)는 제1판부재(461)와 제2판부재(462) 및 제3판부재(463)를 포함한다.22 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a fourteenth embodiment of the present invention, and FIG. 23 is a partially enlarged partial cross-sectional view of FIG. 22. 22 and 23, the reactant discharge member 460 of the catalyst regenerator 14 of the 14th embodiment includes a first plate member 461, a second plate member 462, and a third plate member 463. Includes.

제1판부재(461)와 제2판부재(462) 및 제3판부재(463)는 연소 반응물 영역(83)을 하부영역(831), 중부영역(832) 및 상부영역(833)으로 형성하며, 연소 반응물을 하부영역(831), 중부영역(832) 및 상부영역(833)을 경유하여 촉매 밀질 영역(Z51)으로 공급하는 하부구(834), 중부구(835) 및 상부구(836)를 각각 다공구조로 형성한다.The first plate member 461, the second plate member 462, and the third plate member 463 form the combustion reactant region 83 into a lower region 831, a central region 832, and an upper region 833 And, a lower port 834, a central port 835, and an upper port 836 supplying the combustion reaction product to the catalyst dense area Z51 via the lower area 831, the middle area 832, and the upper area 833. ) Are each formed into a porous structure.

또한 제1판부재(461)와 제2판부재(462) 및 제3판부재(463)는 하부구(834), 중부구(835) 및 상부구(836)의 다공구조 중 일부를 분리한 관통구(837, 838, 839)를 더 형성한다. 하부구(834)와 관통구(837), 중부구(835)와 관통루(838) 및 상부구(836)와 관통구(839)는 상항 방향으로 엇갈리게 배치된다.In addition, the first plate member 461, the second plate member 462, and the third plate member 463 are formed by separating some of the porous structures of the lower part 834, the middle part 835, and the upper part 836. Through holes (837, 838, 839) are further formed. The lower hole 834 and the through hole 837, the middle hole 835 and the through hole 838, and the upper hole 836 and the through hole 839 are alternately arranged in the upward direction.

관통구(837, 838, 839)는 촉매와 기상의 연소 반응물을 분리하는 다공구조의 일부를 제거하여 다공구조보다 큰 구멍을 형성하므로 관통 영역을 설정한다. 관통영역은 하부영역(831), 중부영역(832) 및 상부영역(833)와 상호 작용하고, 엇갈린 배치에 따라 상호 작용하므로 유동장에서 촉매와 연소 반응물에 속도차를 발생시킨다.The through holes 837, 838, 839 remove a part of the porous structure separating the catalyst and the combustion reaction product in the gas phase to form a hole larger than that of the porous structure, so that the through area is set. The through region interacts with the lower region 831, the middle region 832, and the upper region 833, and interacts according to a staggered arrangement, thereby causing a speed difference between the catalyst and the combustion reactant in the flow field.

따라서 제1판부재(461)와 제2판부재(462) 및 제3판부재(463) 각각의 하부영역(831), 중부영역(832) 및 상부영역(833)에서 연료와 공기를 예혼합하고 반응하여, 생성된 연소 반응물을 반응챔버(210)의 촉매 밀집 영역(Z51)에 토출 분사한다. 분리된 촉매는 관통구(837, 838, 839)를 통하여 촉매 밀집 영역(Z51)에 토출 분사된다.Therefore, the fuel and air are premixed in the lower region 831, the central region 832, and the upper region 833 of each of the first plate member 461, the second plate member 462, and the third plate member 463. Then, the resulting combustion reaction product is discharged and injected into the catalyst dense region Z51 of the reaction chamber 210. The separated catalyst is discharged and sprayed to the catalyst dense region Z51 through the through holes 837, 838, and 839.

연소 반응물 토출부재(460)는 유동하는 연소 반응물과 촉매를 분리하면서 연료와 공기를 예혼합하고 반응함으로써 촉매로 인하여 연소 반응이 억제되는 것을 방지하여, 연소 반응물의 생성을 원활하게 할 수 있다. The combustion reactant discharge member 460 prevents the combustion reaction from being suppressed due to the catalyst by premixing and reacting the fuel and air while separating the flowing combustion reactant and the catalyst, thereby smoothly generating the combustion reactant.

도 24는 본 발명의 제15실시예에 따른 유동층 촉매 재생기의 구성도이고, 도 25는 도 24의 일부를 확대한 부분 단면도이다. 도 24 및 도 25를 참조하면, 제15실시예의 촉매 재생기(15)의 반응물 토출부재(470)는 제1판부재(471)와 제2판부재(472) 및 제3판부재(473)를 포함한다.24 is a block diagram of a fluidized bed catalyst regenerator according to a fifteenth embodiment of the present invention, and FIG. 25 is a partial enlarged partial cross-sectional view of FIG. 24. 24 and 25, the reactant discharge member 470 of the catalyst regenerator 15 according to the fifteenth embodiment includes a first plate member 471, a second plate member 472, and a third plate member 473. Includes.

제1판부재(471)와 제2판부재(472) 및 제3판부재(473)는 제14실시예의 제1판부재(461)와 제2판부재(462) 및 제3판부재(463)와 비교할 때, 2중으로 형성된다. 따라서 하부구(934), 중부구(935) 및 상부구(936)의 다공구조는 2중의 제1판부재(471)와 제2판부재(472) 및 제3판부재(473)에 2중으로 형성된다. The first plate member 471, the second plate member 472, and the third plate member 473 are the first plate member 461, the second plate member 462, and the third plate member 463 of the fourteenth embodiment. When compared to ), it is formed in double. Therefore, the porous structure of the lower part 934, the middle part 935, and the upper part 936 is double the first plate member 471, the second plate member 472, and the third plate member 473. Is formed.

그리고 다공구조 중 일부를 분리하는 관통구(941, 942, 943)는 2중의 제1판부재(471)와 제2판부재(472) 및 제3판부재(473)에 상응하는 높이를 가진다. 따라서 하부구(934), 중부구(935) 및 상부구(936)는 2중의 다공구조 내부에 예혼합 영역(921)을 구비한다.In addition, the through holes 941, 942, and 943 separating some of the porous structures have a height corresponding to the double first plate member 471, the second plate member 472, and the third plate member 473. Accordingly, the lower portion 934, the middle portion 935, and the upper portion 936 have a premixed region 921 inside the double porous structure.

관통구(941, 942, 943)는 촉매와 기상의 연소 반응물을 분리하는 다공구조의 일부를 제거하여 다공구조보다 큰 구멍을 형성하므로 관통 영역을 설정한다. 관통영역은 하부구(934), 중부구(935) 및 상부구(936)와 상호 작용하고, 엇갈린 배치에 따라 상호 작용하므로 유동장에서 촉매와 연소 반응물에 속도차를 발생시킨다.The through holes 941, 942, and 943 form a hole larger than that of the porous structure by removing a part of the porous structure separating the catalyst and the combustion reaction product in the gas phase, so that the through area is set. The through region interacts with the lower port 934, the central port 935, and the upper port 936, and interacts according to a staggered arrangement, thereby generating a speed difference between the catalyst and the combustion reactant in the flow field.

따라서 제1판부재(471)와 제2판부재(472) 및 제3판부재(473) 각각의 하부구(934), 중부구(935) 및 상부구(936)와 예혼합 영역(921)에서 연료와 공기를 예혼합하고 반응하여, 생성된 연소 반응물을 반응챔버(210)의 촉매 밀집 영역(Z51)에 토출 분사한다. 분리된 촉매는 관통구(941, 942, 943)를 통하여 촉매 밀집 영역(Z51)에 토출 분사된다.Accordingly, the first plate member 471, the second plate member 472, and the third plate member 473, respectively, the lower portion 934, the central portion 935 and the upper portion 936 and the premixed region 921 The fuel and air are premixed and reacted in the reactor, and the generated combustion reaction product is discharged and injected into the catalyst dense region Z51 of the reaction chamber 210. The separated catalyst is discharged and sprayed to the catalyst dense region Z51 through the through holes 941, 942, and 943.

연소 반응물 토출부재(470)는 유동하는 연소 반응물과 촉매를 분리하면서 연료와 공기를 예혼합하고 반응함으로써 촉매로 인하여 연소 반응이 억제되는 것을 방지하여, 연소 반응물의 생성을 원활하게 할 수 있다.The combustion reactant discharge member 470 prevents the combustion reaction from being suppressed due to the catalyst by premixing and reacting the fuel and air while separating the flowing combustion reactant and the catalyst, thereby facilitating generation of the combustion reactant.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings, and this is also the present invention. It is natural to fall within the scope of the invention.

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 110: 촉매 재생기
20, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 1120: 연소 반응물 노즐
10, 210, 410: 반응챔버 21, 51, 61, 71, 521, 721, 821, 921: 예혼합 영역
22, 222: 출구 23: 공기 노즐
24, 240: 연료 노즐 25: 입구
26: 혼합부재 27: 방열핀
28: 점화장치 31, O: 촉매 배출구
50, 250, 350, 450, 460, 470: 연소 반응물 토출부재
81, 83: 연소 반응물 영역 241, 841: 연료 배관
242: 다공 251, 351, 451, 461, 471: 제1판부재
252, 352, 452, 462, 472: 제2판부재
423, 523, 553: 공기 분사구 424, 524, 554: 연료 분사구
431, 531, 551: 공기 분배링 441, 541, 561, 581: 연료 분배링
442: 연료 연결관 453, 463, 473: 제3판부재
542: 연료 연결관 571: 밀폐부재
572: 부분 밀폐부재 611, 711: 관통구
612, 712: 입구 613, 713: 출구
811, 831: 하부영역 812, 832: 중부영역
813, 833: 상부영역 814: 입구
815: 연결구 816: 출구
834, 934: 하부구 835, 935: 중부구
836, 936: 상부구 837, 838, 839, 941, 942, 943: 관통구
A: 공기 C: 촉매
F: 연료 G: 토출갭
I: 투입구 SP: 스탠드 파이프
TC1~TC11: 써모커플 Z1, Z21, Z41, Z51: 촉매 밀집 영역
Z2, Z22, Z42, Z52: 촉매 희박 영역
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 110: catalyst regenerator
20, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 1120: combustion reactant nozzle
10, 210, 410: reaction chamber 21, 51, 61, 71, 521, 721, 821, 921: premixed area
22, 222: outlet 23: air nozzle
24, 240: fuel nozzle 25: inlet
26: mixing member 27: radiating fin
28: ignition device 31, O: catalyst outlet
50, 250, 350, 450, 460, 470: combustion reactant discharge member
81, 83: combustion reactant zone 241, 841: fuel piping
242: porous 251, 351, 451, 461, 471: first plate member
252, 352, 452, 462, 472: second plate member
423, 523, 553: air nozzle 424, 524, 554: fuel nozzle
431, 531, 551: air distribution ring 441, 541, 561, 581: fuel distribution ring
442: fuel connector 453, 463, 473: third plate member
542: fuel connector 571: sealing member
572: partial sealing member 611, 711: through hole
612, 712: entrance 613, 713: exit
811, 831: lower area 812, 832: central area
813, 833: upper area 814: entrance
815: connector 816: outlet
834, 934: Habu-gu 835, 935: Jungbu-gu
836, 936: upper part 837, 838, 839, 941, 942, 943: through hole
A: air C: catalyst
F: fuel G: discharge gap
I: Inlet SP: Stand pipe
TC1~TC11: Thermocouple Z1, Z21, Z41, Z51: Catalyst dense area
Z2, Z22, Z42, Z52: catalyst lean zone

Claims (31)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응으로 생성물을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버; 및
공급되는 연료와 공기를 예혼합 영역에서 예혼합(pre-mixing)하고 반응하여 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 분사하여, 상기 촉매 밀집 영역에서의 안정적인 연소를 구현하고 촉매 희박 영역에서의 후연소(after-burning)를 방지하는 연소 반응물 노즐
을 포함하며,
상기 연소 반응물 노즐은
상기 반응챔버의 내부에 설치되어, 상기 예혼합 영역 및 출구 측이 상기 촉매 밀집 영역에 위치하고,
공기를 공급하는 공기 분배링과 연료를 공급하는 연료 분배링은
상기 반응챔버의 내부에 각각 독립적으로 설치되고,
상기 공기 분배링의 공기 분사구와 상기 연료 분배링의 연료 분사구는
상기 예혼합 영역21의 입구 측에 연결되며,
상기 공기 분사구는
상기 연소 반응물 노즐의 입구 측에 연결되고,
상기 연료 분사구에 연결되는 연료 연결관은,
상기 공기 분사구에 연결되는 상기 연소 반응물 노즐의 외부에서 내부로 관통 설치되어 분사되는 공기 가운데 연료를 분사하는
유동층 촉매 재생기.
A reaction chamber for mixing the feedstock and the catalyst to generate a product through decomposition reaction of the feedstock, and receiving and regenerating the coking catalyst; And
By pre-mixing the supplied fuel and air in the pre-mixing area and injecting the resulting combustion reactant into the catalyst dense area of the reaction chamber, stable combustion in the catalyst dense area is realized and the catalyst lean area Combustion reactant nozzle to prevent after-burning in
Including,
The combustion reactant nozzle is
It is installed inside the reaction chamber, the pre-mixing region and the outlet side are located in the catalyst dense region,
The air distribution ring that supplies air and the fuel distribution ring that supplies fuel
Each independently installed inside the reaction chamber,
The air injection port of the air distribution ring and the fuel injection port of the fuel distribution ring are
It is connected to the inlet side of the premixed region 21,
The air nozzle
Connected to the inlet side of the combustion reactant nozzle,
The fuel connection pipe connected to the fuel injection port,
The combustion reactant nozzle connected to the air injection port is penetrated from the outside to the inside to inject fuel into the injected air.
Fluidized bed catalyst regenerator.
공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응으로 생성물을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버; 및
공급되는 연료와 공기를 예혼합 영역에서 예혼합(pre-mixing)하고 반응하여 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 분사하여, 상기 촉매 밀집 영역에서의 안정적인 연소를 구현하고 촉매 희박 영역에서의 후연소(after-burning)를 방지하는 연소 반응물 노즐
을 포함하며,
상기 연소 반응물 노즐은
상기 반응챔버의 내부에 설치되어, 상기 예혼합 영역 및 출구 측이 상기 촉매 밀집 영역에 위치하고,
연료를 공급하는 연료 분배링은
공기를 공급하는 공기 분배링의 내부에 설치되어 이중구조를 형성하며,
상기 공기 분배링의 공기 분사구는
상기 연소 반응물 노즐의 입구 측에 연결되고,
상기 연료 분배링의 연료 분사구에 연결되는 연료 연결관은
상기 공기 분사구를 관통하여 상기 연소 반응물 노즐의 내부에 설치되어 이중구조를 형성하여 분사되는 공기 가운데 연료를 분사하는
유동층 촉매 재생기.
A reaction chamber for mixing the feedstock and the catalyst to generate a product through decomposition reaction of the feedstock, and receiving and regenerating the coking catalyst; And
By pre-mixing the supplied fuel and air in the pre-mixing area and injecting the resulting combustion reactant into the catalyst dense area of the reaction chamber, stable combustion in the catalyst dense area is realized and the catalyst lean area Combustion reactant nozzle to prevent after-burning in
Including,
The combustion reactant nozzle is
It is installed inside the reaction chamber, the pre-mixing region and the outlet side are located in the catalyst dense region,
The fuel distribution ring that supplies fuel
It is installed inside the air distribution ring that supplies air to form a double structure,
The air injection port of the air distribution ring
Connected to the inlet side of the combustion reactant nozzle,
The fuel connection pipe connected to the fuel injection port of the fuel distribution ring
It is installed inside the combustion reactant nozzle through the air injection port to form a dual structure to inject fuel into the injected air.
Fluidized bed catalyst regenerator.
공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응으로 생성물을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버; 및
공급되는 연료와 공기를 예혼합 영역에서 예혼합(pre-mixing)하고 반응하여 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 분사하여, 상기 촉매 밀집 영역에서의 안정적인 연소를 구현하고 촉매 희박 영역에서의 후연소(after-burning)를 방지하는 연소 반응물 노즐
을 포함하며,
상기 연소 반응물 노즐은
상기 반응챔버의 외부에 설치되어, 상기 예혼합 영역 및 출구 측이 상기 촉매 밀집 영역에 위치하며,
연료를 공급하는 연료 분배링은
공기를 공급하는 공기 분배링의 내부에 설치되어 이중구조를 형성하며,
상기 공기 분배링의 공기 분사구는
상기 연소 반응물 노즐의 입구 측에 연결되고,
상기 연료 분배링의 연료 분사구에 연결되는 연료 연결관은
상기 공기 분사구를 관통하여 상기 연소 반응물 노즐의 내부에 설치되어 이중구조를 형성하여 분사되는 공기 가운데 연료를 분사하는
유동층 촉매 재생기.
A reaction chamber for mixing the feedstock and the catalyst to generate a product through decomposition reaction of the feedstock, and receiving and regenerating the coking catalyst; And
By pre-mixing the supplied fuel and air in the pre-mixing area and injecting the resulting combustion reactant into the catalyst dense area of the reaction chamber, stable combustion in the catalyst dense area is realized and the catalyst lean area Combustion reactant nozzle to prevent after-burning in
Including,
The combustion reactant nozzle is
It is installed outside the reaction chamber, the pre-mixing region and the outlet side are located in the catalyst dense region,
The fuel distribution ring that supplies fuel
It is installed inside the air distribution ring that supplies air to form a double structure,
The air injection port of the air distribution ring
Connected to the inlet side of the combustion reactant nozzle,
The fuel connection pipe connected to the fuel injection port of the fuel distribution ring
It is installed inside the combustion reactant nozzle through the air injection port to form a dual structure to inject fuel into the injected air.
Fluidized bed catalyst regenerator.
제14항에 있어서,
상기 연소 반응물 노즐은
복수로 구비되며,
상기 반응챔버의 하방에서 상향 설치되고,
상기 반응챔버의 측방에서 중심을 향하여 설치되는
유동층 촉매 재생기.
The method of claim 14,
The combustion reactant nozzle is
It is provided in plural,
It is installed upward from the bottom of the reaction chamber,
Installed toward the center from the side of the reaction chamber
Fluidized bed catalyst regenerator.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응으로 생성물을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버; 및
공급되는 연료와 공기를 예혼합 영역에서 예혼합(pre-mixing)하고 반응하여 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 토출하는 연소 반응물 토출부재
를 포함하며,
공기를 공급하는 공기 분배링과 연료를 공급하는 연료 분배링은
상기 반응챔버 내부에서 독립적으로 설치되고,
상기 연소 반응물 토출부재는
상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링의 내주면을 연결하는 밀폐부재, 및
상기 공기 분배링의 외주면에 연결되고 상기 연료 분배링의 외주면과 이격되어 토출갭을 형성하는 부분 밀폐부재
를 포함하고,
내경은 상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링에서 동일하고,
외경은 상기 공기 분배링에서보다 상기 연료 분배링에서 더 작은
유동층 촉매 재생기.
A reaction chamber for mixing the feedstock and the catalyst to generate a product through decomposition reaction of the feedstock, and receiving and regenerating the coking catalyst; And
Combustion reactant discharge member for pre-mixing supplied fuel and air in a pre-mixing area and discharging the resulting combustion reactant to the catalyst dense area of the reaction chamber
Including,
The air distribution ring that supplies air and the fuel distribution ring that supplies fuel
Independently installed inside the reaction chamber,
The combustion reactant discharge member
A sealing member connecting the air distribution ring and the inner circumferential surface of the fuel distribution ring, and
Partial sealing member connected to the outer circumferential surface of the air distribution ring and spaced apart from the outer circumferential surface of the fuel distribution ring to form a discharge gap
Including,
The inner diameter is the same in the air distribution ring and the fuel distribution ring,
The outer diameter is smaller in the fuel distribution ring than in the air distribution ring.
Fluidized bed catalyst regenerator.
제20항에 있어서,
상기 밀폐부재는
상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링의 내주 간격에 대응하는 폭으로 형성되어 상기 내주 간격을 밀폐하고,
상기 부분 밀폐부재는
상기 내주 간격보다 큰 폭으로 형성되어 일측으로 상기 공기 분배링에 연결되고 다른 일측은 폭 방향으로 신장되어 상기 토출갭을 형성하고 상기 연소 반응물의 토출을 유도하는
유동층 촉매 재생기.
The method of claim 20,
The sealing member
It is formed with a width corresponding to the inner circumferential gap of the air distribution ring and the fuel distribution ring to seal the inner circumferential gap,
The partial sealing member
It is formed to have a larger width than the inner circumferential gap and is connected to the air distribution ring on one side, and the other side is extended in the width direction to form the discharge gap and to induce discharge of the combustion reactant.
Fluidized bed catalyst regenerator.
공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응으로 생성물을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버; 및
공급되는 연료와 공기를 예혼합 영역에서 예혼합(pre-mixing)하고 반응하여 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 토출하는 연소 반응물 토출부재
를 포함하며,
공기를 공급하는 공기 분배링과 연료를 공급하는 연료 분배링은
상기 반응챔버 내부에서 독립적으로 설치되고,
상기 연소 반응물 토출부재는
연소 반응물과 촉매를 분리하도록 상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링 상방에 배치되어 서로의 사이에 상기 예혼합 영역을 형성하는 제1판부재와 제2판부재를 포함하는
유동층 촉매 재생기.
A reaction chamber for mixing the feedstock and the catalyst to generate a product through decomposition reaction of the feedstock, and receiving and regenerating the coking catalyst; And
Combustion reactant discharge member for pre-mixing supplied fuel and air in a pre-mixing area and discharging the resulting combustion reactant to the catalyst dense area of the reaction chamber
Including,
The air distribution ring that supplies air and the fuel distribution ring that supplies fuel
Independently installed inside the reaction chamber,
The combustion reactant discharge member
And a first plate member and a second plate member disposed above the air distribution ring and the fuel distribution ring to separate the combustion reactant and the catalyst to form the premixed region therebetween.
Fluidized bed catalyst regenerator.
제22항에 있어서,
상기 제1판부재와 상기 제2판부재는
연소 반응물을 촉매 밀집 영역으로 공급하는 관통구들 사이에 상기 예혼합 영역을 설정하고,
상기 관통구에서 상기 예혼합 영역으로 연결되는 입구를 상기 관통구들의 내벽에 다공구조로 형성하며,
상기 예혼합 영역에서 촉매 밀집 영역으로 연결되는 출구를 상기 예혼합 영역의 일측에 형성하는
유동층 촉매 재생기.
The method of claim 22,
The first plate member and the second plate member
Setting the pre-mixing region between through holes for supplying the combustion reaction product to the catalyst dense region,
An inlet connected from the through hole to the premixed region is formed in a porous structure on the inner walls of the through holes,
Forming an outlet connected from the premixing region to the catalyst dense region on one side of the premixing region
Fluidized bed catalyst regenerator.
제23항에 있어서,
상기 다공구조는
다공판, 금속 메쉬, 금속 폼 및 다공성 세라믹 중 하나로 형성되는
유동층 촉매 재생기.
The method of claim 23,
The porous structure is
Formed from one of perforated plate, metal mesh, metal foam and porous ceramic
Fluidized bed catalyst regenerator.
제2항에 있어서,
상기 연소 반응물 노즐은
상기 예혼합 영역에 설치되는 점화장치
를 더 포함하는 유동층 촉매 재생기.
The method of claim 2,
The combustion reactant nozzle is
Ignition device installed in the premixed area
Fluidized bed catalyst regenerator further comprising a.
제22항에 있어서,
상기 제1판부재와 상기 제2판부재는
연소 반응물을 촉매 밀집 영역으로 공급하는 관통구들 사이에 상기 예혼합 영역을 설정하고,
상기 예혼합 영역으로 연결되는 입구를 상기 제1판부재에 다공구조로 형성하며,
상기 예혼합 영역에서 촉매 밀집 영역으로 연결되는 출구를 상기 관통구들의 내벽에 형성하는
유동층 촉매 재생기.
The method of claim 22,
The first plate member and the second plate member
Setting the pre-mixing region between through holes for supplying the combustion reaction product to the catalyst dense region,
Forming an inlet connected to the premixed region in a porous structure in the first plate member,
Forming an outlet connected from the premixing region to the catalyst dense region on the inner walls of the through holes
Fluidized bed catalyst regenerator.
삭제delete 공급 원료와 촉매를 혼합하여 공급 원료의 분해 반응으로 생성물을 생성하고, 코킹 된 촉매를 공급받아 재생하는 반응챔버; 및
공급되는 연료와 공기가 혼합된 연소 반응물과 촉매가 유동장에서 움직일 때, 속도 차이로 인하여 상기 연소 반응물이 존재하는 연소 반응물 영역에서 연소를 유도하고, 생성된 연소 반응물을 상기 반응챔버의 촉매 밀집 영역에 토출하는 연소 반응물 토출부재
를 포함하며,
공기를 공급하는 공기 분배링과 연료를 공급하는 연료 분배링은
상기 반응챔버 내부에서 독립적으로 설치되고,
상기 연소 반응물 토출부재는
질량 차이에 의한 속도 차이로 연소 반응물과 촉매를 분리하도록 상기 공기 분배링과 상기 연료 분배링 상방에 배치되어 서로의 사이에 상기 연소 반응물 영역을 복층으로 형성하는 제1판부재와 제2판부재 및 제3판부재를 포함하는
유동층 촉매 재생기.
A reaction chamber for mixing the feedstock and the catalyst to generate a product through decomposition reaction of the feedstock, and receiving and regenerating the coking catalyst; And
When a combustion reactant in which the supplied fuel and air are mixed and the catalyst move in the flow field, the combustion reactant induces combustion in the combustion reactant region in which the combustion reactant exists, and the generated combustion reactant is transferred to the catalyst dense region of the reaction chamber. Combustion reactant discharge member to discharge
Including,
The air distribution ring that supplies air and the fuel distribution ring that supplies fuel
Independently installed inside the reaction chamber,
The combustion reactant discharge member
A first plate member and a second plate member disposed above the air distribution ring and the fuel distribution ring so as to separate the combustion reactant and the catalyst by a difference in speed due to the difference in mass to form the combustion reactant region in a double layer therebetween; and Including a third plate member
Fluidized bed catalyst regenerator.
제28항에 있어서,
상기 제1판부재와 상기 제2판부재 및 상기 제3판부재는
상기 연소 반응물 영역을 제1영역, 제2영역 및 제3영역으로 형성하며,
연소 반응물을 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 제3영역을 경유하여 촉매 밀집 영역으로 공급하는 입구, 연결구 및 출구를 다공구조를 형성하는
유동층 촉매 재생기.
The method of claim 28,
The first plate member, the second plate member, and the third plate member
Forming the combustion reactant region into a first region, a second region and a third region,
The inlet, the connector and the outlet for supplying the combustion reactant to the catalyst dense region via the first region, the second region and the third region form a porous structure.
Fluidized bed catalyst regenerator.
제28항에 있어서,
상기 제1판부재와 상기 제2판부재 및 상기 제3판부재는
상기 연소 반응물 영역을 제1영역, 제2영역 및 제3영역으로 형성하며,
연소 반응물을 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 제3영역을 경유하여 촉매 밀집 영역으로 공급하는 제1구, 제2구 및 제3구를 다공구조를 형성하고,
상기 제1구, 상기 제2구 및 상기 제3구의 다공구조 중 일부를 분리한 관통구를 더 형성하는
유동층 촉매 재생기.
The method of claim 28,
The first plate member, the second plate member, and the third plate member
Forming the combustion reactant region into a first region, a second region and a third region,
The first, second, and third spheres for supplying the combustion reactant to the catalyst dense region via the first region, the second region and the third region form a porous structure,
To further form a through hole by separating a part of the porous structure of the first hole, the second hole, and the third hole
Fluidized bed catalyst regenerator.
제28항에 있어서,
상기 제1판부재와 상기 제2판부재 및 상기 제3판부재는 2중으로 형성되고,
상기 연소 반응물 영역을 제1영역, 제2영역 및 제3영역으로 형성하며,
연소 반응물을 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 제3영역을 경유하여 촉매 밀집 영역으로 공급하는 제1구, 제2구 및 제3구의 다공구조는 2중으로 형성되며,
상기 다공구조 중 일부를 분리하는 관통구는 2중에 상응하는 높이를 가지는
유동층 촉매 재생기.
The method of claim 28,
The first plate member, the second plate member, and the third plate member are formed in double,
Forming the combustion reactant region into a first region, a second region and a third region,
The porous structure of the first, second, and third spheres for supplying the combustion reaction product to the catalyst dense region via the first region, the second region and the third region is formed in double,
The through hole separating part of the porous structure has a height corresponding to the double
Fluidized bed catalyst regenerator.
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