KR20010057929A - Reduction method of gas mixing supplying into internally circulating fluidized bed with a draft tube - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부 순환유동층 반응기에서 반응기내로 독립적으로 공급되는 반응가스가 반응기 내에서 혼합되는 것을 방지하고, 안정적으로 입자순환속도를 조절할 수 있도록 된 내부 순환유동층 반응기 및 반응기 내로 공급되는 가스의 혼합저감방법에 관한 것이다.The present invention is to reduce the mixing of the gas supplied to the inner circulating fluidized bed reactor and the reactor to prevent the reaction gas is independently supplied into the reactor from the internal circulating fluidized bed reactor to be mixed in the reactor, stably control the particle circulation rate It is about a method.
본 발명은 원형관과 이동층으로 조절된 공기를 주입하기 위한 공기주입부와, 주입된 공기를 원형관 내부와 이동층으로 원활히 공급하기 위하여 설치된 경사진 분사판과, 층 물질의 원활한 순환을 위해 주탑의 중앙에 설치된 원형관과, 하부에는 배출관이 설치되고 상부에는 입자의 비말동반을 줄이기 위해 하부보다 단면적이 넓은 프리보드가 설치된 주탑과, 비말입자를 포집하기 위한 사이클론으로 구성된 내부 순환유동층 반응기에 있어서, 상기 경사진 분산판 위로 하부에 다수개의 오리피스가 형성 된 원형관이 설치 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 순환유동층 반응기를 그 특징으로 하며, 또한 원형관 및 이동층으로 독립적으로 공기를 공급하여 반응기 내의 층 물질을 유동화 시킴으로서 반응효율을 높이도록된 내부 순환유동층 반응기의 조업에 있어서, 상기 층 물질의 유동화는 하부에 다수개의 오리피스가 형성된 원형관이 경사진 분산판 위에 설치 고정된 내부 순환유동층 반응기에서 이루어 지도록 하되, 이동층으로 공급되는 공기유속은 최소유동화 속도의 0.5배에서 1.5배로 하고, 원형관으로 공급되는 공기 유속은 최소 유동화 속도의 7배~12배가 되도록 공기량을 조절하는 것을 특징으로 하는 내부 순환유동층 반응기 내로 공급되는 가스의 혼합저감 방법을 특징으로 한다.The present invention provides an air injection unit for injecting the air controlled by the circular tube and the moving bed, the inclined jet plate installed to smoothly supply the injected air into the circular tube and the moving bed, for smooth circulation of the layer material In the inner circulating fluidized bed reactor, which consists of a circular pipe installed at the center of the main tower, a discharge pipe at the lower part, a freeboard having a wider cross-sectional area than the lower part to reduce the entrainment of particles at the top, and a cyclone for trapping the particles. It characterized in that the inner circulating fluidized bed reactor characterized in that the circular pipe formed with a plurality of orifices formed on the lower portion above the inclined dispersion plate, and also to supply air independently to the circular tube and the moving bed Of the internal circulating fluidized bed reactor to increase the reaction efficiency by fluidizing the bed material in the reactor In operation, the fluidization of the layer material is made in an internal circulation fluidized bed reactor in which a plurality of orifices are formed at the bottom of a circular tube installed on an inclined dispersion plate, and the air flow rate supplied to the moving bed is 0.5 of the minimum fluidization rate. 1.5 times in the ship, and the air flow rate supplied to the circular tube is characterized in that the method of reducing the mixing of the gas supplied into the internal circulating fluidized bed reactor, characterized in that the air amount is adjusted to be 7 times to 12 times the minimum fluidization rate.
본 발명은 설치가 용이하며, 안정적으로 입자순환속도를 조절 할 수 있고, 가스의 우회 현상을 극히 낮게 유지 할 수 있는 효과가 있다.The present invention is easy to install, it is possible to stably adjust the particle circulation rate, there is an effect that can maintain the gas bypass phenomenon extremely low.
Description
본 발명은 내부 순환유동층 반응기에서 반응기 내로 독립적으로 공급되는 반응가스가 반응기 내에서 혼합되는 것을 방지하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 순환유동층 반응기에서 원형관과 이동층으로 독립적으로 공급되는 반응가스가 반응기 내에서 혼합 되는 것을 방지하고, 안정적으로 입자순환속도를 조절 할 수 있도록 된 내부 순환유동층 반응기 내로 공급되는 가스의 혼합저감방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preventing the reaction gas supplied into the reactor independently from the internal circulation fluidized bed reactor to be mixed in the reactor, and more specifically, the reaction is independently supplied to the circular tube and the moving bed in the internal circulation fluidized bed reactor The present invention relates to a method for reducing the mixing of gas supplied into an internal circulating fluidized bed reactor to prevent the gas from being mixed in the reactor and stably adjust the particle circulation rate.
종래의 전형적인 유동층 반응기는 원형층이나 사각층의 내부에 열 매체로 층 물질(모래, 알루미나)을 채우고, 이들을 유동층 내로 공급되는 공기 또는 다른 반응가스로 유동화시키면서 반응기 내로 공급되는 석탄, 폐기물 및 고체연료 등과 반응시키는 구조로 되어있다. 일반적으로 유동층 반응기는 유동화 되는 층 물질이 유체와 같은 특성을 가지기 때문에 반응기 내부에서 혼합특성이 좋아 반응기 내 온도를 균일하게 하여, 반응효율을 증가시키며, 비교적 다양한 연료를 처리할 수 있다는 특징이 있다. 이런 특징으로 유동층 반응기는 발전용 보일러의 연소로로 사용되거나 석탄 가스화 반응의 반응기로 많이 사용되어져 왔다.Conventional typical fluidized bed reactors fill a layered material (sand, alumina) with a thermal medium inside a circular or rectangular bed and coal, waste and solid fuel fed into the reactor while fluidizing them with air or other reactant gas supplied into the fluidized bed. It is made to react with a back. In general, the fluidized bed reactor has fluid-like characteristics of the fluidized bed material, so that the mixing characteristics are good in the reactor, so that the temperature in the reactor is uniform, the reaction efficiency is increased, and a variety of fuels can be treated. Due to this feature, the fluidized bed reactor has been used as a combustion furnace for power generation boilers or as a reactor for coal gasification reactions.
전형적인 유동층 반응기는 층 물질을 유동화시키기 위해 반응기 내로 공급되는 반응가스에 의해 층 표면으로부터 미반응 고체물질이 반응기 밖으로 비말동반되어 손실되고, 유동층은 비교적 다양한 고체물질을 처리할 수 있지만, 반응기 내로 공급되는 고체물질의 성질이 끈적끈적하면 반응기 내에서 층 물질의 유동화로 잘 혼합되지 못하고 엉겨붙어 덩어리를 형성하여 유동층이 형성되지 않게 되는 단점이 있다. 이와 같은 전형적인 유동층의 단점을 보완하기 위해 유동층 내부에 원형관(8)을 삽입하고 내부적으로 층 물질을 순환시켜 층 내의 입자혼합 특성을 증가시켜 어느 정도 끈적한 고체물질도 처리할 수 있으며, 층 내의 전체적인 유속을감소시켜 비말동반에 의한 손실을 줄일 수 있도록 한 것이 제 1 도에 도시한바와 같은 내부 순환 유동층 반응기이다.Typical fluidized bed reactors lose unreacted solids from the bed surface by entraining the reactant gases supplied into the reactor to fluidize the bed material, and the fluidized bed can process relatively various solid materials, If the property of the solid material is sticky, there is a disadvantage in that the fluidized bed is not formed due to the fluidization of the bed material in the reactor, but it is entangled to form agglomerates. To compensate for the drawbacks of this typical fluidized bed, a circular tube 8 is inserted into the fluidized bed and the bed material is circulated internally to increase particle mixing properties in the bed, thereby treating some sticky solid material. It is the internal circulating fluidized bed reactor as shown in FIG. 1 that reduces the flow rate so as to reduce the loss caused by the entrainment.
이와같은 종래의 내분 순환유동층 연소로의 단점을 보완 한 것이 1995년 특허출원 제66272호에 개시된바 있고, 그 주된 내용은 평평한 분산판을 사용하여 석탄 및 고체물질을 연소시키기 위해 원형관으로는 최소유동화속도의 3~6배와 이동층으로는 최소유동화속도의 1~1.5배가 되도록 독립적으로 공기를 공급하였고, 연소열을 회수하기 위해 이동층 내에 전열관을 설치하여, 전형적인 유동층 연소로의 단점을 보완하고 연소효율을 향상시킨 것을 그 특징으로 하고 있으며 또한, 경사진 분산판(4)을 사용하고, 석탄을 수증기 및 공기를 이용하여 가스화 반응을 수행하기 위해 원형관(8) 내로 공기를 최소유동화속도의 6배에서 12배로 공급하고 이동층(7) 내로는 수증기를 최소유동화속도가 되도록 공급하였으며, 생성된 가스를 분리하여 높은 열량의 생성가스를 얻을 수 있도록 한 것이〔1998년 특허출원 제56300호〕에 개시된바 있다.Complementing the disadvantages of the conventional endogenous circulating fluidized bed combustor has been disclosed in Patent Application No. 66272 in 1995, the main content of which is to use a flat dispersion plate to burn coal and solid materials, Independently supplied air to be 3 to 6 times the fluidization rate and 1 to 1.5 times the minimum fluidization rate, and a heat transfer tube was installed in the moving bed to recover the heat of combustion, to compensate for the disadvantages of the typical fluidized bed combustion furnace. The combustion efficiency is improved, and the slanted dispersion plate 4 is used, and air is injected into the circular tube 8 to perform gasification reaction using coal and steam and air. 6 to 12 times and water vapor into the moving bed (7) to the minimum fluidization rate, and the generated gas is separated to generate a high heat generated gas It was disclosed in [1998 Patent Application No. 56300] to be obtained.
종래의 내부 순환유동층 연소로와 내부 순환유동층 가스화 반응기에서는 제 1 도에서 보듯이, 원형관(8)은 원형관 하부의 분산판(4) 위에 거리를 두어 설치하였다. 이와 같은 내분 순환유동층 반응기에서는 반응기 내의 층 물질의 순환속도는 원형관(8)과 이동층(7)으로 공급되는 기체유속과 원형관과 분산판 사이의 거리를 조절함으로써 변화시킬 수 있다. 원형관(8)과 분산판(4) 사이의 거리를 증가시켜 입자 순환 속도를 조절할 때 원형관과 분산판사이의 거리가 일정거리 이상이 되면 입자순환이 일어나지 않게 되며, 또한 원형관을 분산판 위에 일정 거리를 두어설치하는 것은 원형관을 이동층으로 각각 다른 반응가스를 주입할 경우에 분산판과 원형관 사이에서 원형관쪽과 이동층 쪽으로 주입한 반응가스의 일부가 다른 쪽으로 흐르는 반응가스의 우회(bypass) 현상이 일어난다. 내부 순환유동층 반응기를 연소로로 사용할 경우에는 원형관과 이동층으로 각각 공기를 공급하므로 원형관 하부에서 반응가스의 우회 현상이 일어나도 문제가 되지 않는다. 그러나 내부 순환 유동층 가스화 반응기의 경우 원형관 내로 공기를 공급하여 석탄 연소반응을 수행하여 가스화 반응에 필요한 열을 공급하고 이동층 내로는 수증기를 공급하여 가스화 반응을 각각 독립적으로 수행하기때문에 원형관(8)과 이동층(7)으로 공급된 공기와 수증기가 원형관 하부에서 반응가스의 우회현상이 일어나면 반응기 내에서 가스화 반응의 효율이 급격히 저하된다. 특히 원형관으로 공급된 공기가 원형관 하부에서 이동층으로 우회하는 양이 많으면, 이동층내에서 공기에 의한 연소반응이 수증기에 의한 가스화반응보다 훨씬 빠르기 때문에 가스화반응의 효율이 크게 떨어진다.In the conventional internal circulating fluidized bed combustion furnace and the internal circulating fluidized bed gasification reactor, as shown in FIG. 1, the circular tube 8 is provided at a distance on the distribution plate 4 under the circular tube. In the endogenous circulation fluidized bed reactor, the circulation rate of the layer material in the reactor can be changed by adjusting the gas flow rate supplied to the circular tube 8 and the moving bed 7 and the distance between the circular tube and the dispersion plate. When adjusting the particle circulation rate by increasing the distance between the circular tube 8 and the dispersion plate 4, if the distance between the circular tube and the dispersion plate is more than a certain distance, particle circulation does not occur, and the circular tube is placed on the dispersion plate. To install at a certain distance, when a different reaction gas is injected into the circular tube into the moving bed, a part of the reaction gas injected into the circular tube and the moving bed between the dispersion plate and the circular tube flows to the other side. bypass) phenomenon occurs. In the case of using the internal circulating fluidized bed reactor as a combustion furnace, since the air is supplied to the circular tube and the moving bed, respectively, it does not matter even if a bypass phenomenon of the reaction gas occurs under the circular tube. However, in the internal circulating fluidized-bed gasification reactor, since the coal combustion reaction is performed by supplying air into the circular tube to supply heat required for the gasification reaction and the vaporization is performed by supplying steam into the moving bed, the circular tube (8 ), And the bypass of the reaction gas in the lower part of the circular tube with air and water vapor supplied to the moving bed 7, the efficiency of the gasification reaction in the reactor is rapidly reduced. In particular, when the amount of air supplied to the circular tube is diverted from the lower part of the circular tube to the moving bed, the efficiency of gasification reaction is greatly reduced because the combustion reaction by air in the moving bed is much faster than the gasification reaction by water vapor.
이와같은 종래의 내부 순환유동층 반응기는 전형적인 유동층 반응기에 원형관(8)을 분산판(4) 위 일정거리에 설치하여 층 물질을 내부적으로 순환시키므로 층 물질 순환속도는 원형관(8)과 이동층(4)으로 공급되는 반응가스의 속도와 원형관(8)과 분산판(4) 사이의 거리에 의해 조절하였다. 이와 같은 내부 순환 유동층 반응기에서는 원형관과 이동층으로 공급되는 반응가스의 유속이 고정될 때 입자순환속도를 조절하기 위해 원형관과 분산판 사이의 거리 조절에 한계가 있고, 원형관 설치가 복잡하다. 또한 가스화 반응기로 사용할 때처럼 내부 순환유동층 반응기에서 원형관과 이동층에 각각 다른 반응가스를 공급하여 다른 반응이 일어나도록 할 때 원형관과 이동층으로 공급되는 반응가스의 우회현상이 일어나는 문제가 있다.Such a conventional internal circulation fluidized bed reactor circulates the layer material internally by installing a circular tube (8) at a certain distance above the dispersion plate (4) in a typical fluidized bed reactor, so the circulating material circulation rate is the circular tube (8) and the moving bed It controlled by the speed of the reaction gas supplied to (4), and the distance between the circular tube 8 and the dispersion plate 4. In such an internal circulating fluidized bed reactor, there is a limitation in controlling the distance between the circular tube and the dispersion plate to control the particle circulation rate when the flow velocity of the reaction gas supplied to the circular tube and the moving bed is fixed, and the installation of the circular tube is complicated. . In addition, when using a gasification reactor, when a different reaction occurs by supplying different reaction gases to the circular tube and the moving bed in the internal circulating fluidized bed reactor, there is a problem that the bypass of the reaction gas supplied to the circular tube and the moving bed occurs. .
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 내부 순환유동층 반응기의 구조를 개선하고, 이동층 및 원형관으로 공급되는 공기유속을 조절하여 내부 순환유동층 반응기 내로 공급되는 가스가 혼합되는 것을 저감 할 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to improve the structure of the internal circulating fluidized bed reactor to solve the above problems, and to adjust the air flow rate to the moving bed and the circular tube to reduce the mixing of the gas supplied into the internal circulating fluidized bed reactor and The purpose is to provide a device.
제 1 도 종래의 내부 순환유동층 반응기의 개략도1 is a schematic diagram of a conventional internal circulating fluidized bed reactor
제 2 도 반응가스의 혼합을 저감할 수 있는 내부 순환유동층 반응기의 개략 도이다.2 is a schematic diagram of an internal circulating fluidized bed reactor capable of reducing the mixing of the reaction gas.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1. 공기유량계 2.원형관으로의 공기 주입부1.Air flow meter 2.Air inlet to round tube
3. 이동층으로의 공기 주입부 4. 분산판3. Air inlet to moving bed 4. Dispersion plate
5. 층 물질 배출관 6. 유동층 7. 이동층5. Bed material discharge pipe 6. Fluidized bed 7. Moving bed
8. 원형관 9. 프리보드 10. feeder8. Round tube 9. Freeboard 10. Feeder
11. 싸이클론 12. 가스 배출구 20. 원형관에 설치된 오리피스11. Cyclone 12. Gas outlet 20. Orifice installed in round tube
본 발명은 내부 순환 유동층 반응기에서 원형관(8)과 이동층(4)으로 공급되는 반응가스의 유속이 고정될 때 입자순환속도 조절을 원활히 하고, 원형관 설치를 용이하게 하고, 원형관과 이동층으로 각각 다른 반응가스를 공급하여 다른 반응이 일어나도록 할 때 원형관과 이동층으로 공급되는 반응가스의 우회현상이 일어나는 문제를 개선하기 위한 것으로서,The present invention facilitates the control of the particle circulation rate, facilitates the installation of the circular tube, the movement of the circular tube when the flow rate of the reaction gas supplied to the circular tube 8 and the moving bed 4 in the internal circulation fluidized bed reactor In order to improve the problem of the bypass phenomenon of the reaction gas supplied to the circular tube and the moving bed when the different reaction gas is supplied to each bed to cause different reactions,
원형관(8)과 이동층(7)으로 조절된 공기를 주입하기 위한 공기주입부(2), (3)와, 주입된 공기를 원형관(8) 내부와 이동층(7)으로 원활히 공급하기 위하여 설치된 경사진 분산판(4)과, 층 물질의 원활한 순환을 위해 주탑의 중앙에 설치된 원형관(8)과, 하부에는 층 물질 배출관(5)이 설치되고 상부에는 입자의 비말동반을 줄이기 위해 하부보다 단면적이 넓은 프리보드(9)가 설치된 주탑과, 비말입자를 포집하기 위한 사이클론(11)으로 구성된 내부순환유동층 반응기에 있어서, 상기 경사진 분산판(4) 위로 하부에 다수개의 오리피스(20)가 형성 된 원형관(8)이 설치 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 내부순환유동층 반응기를 그 특징으로 한다.Air inlets (2) and (3) for injecting the air controlled by the circular tube (8) and the moving bed (7), and smoothly supply the injected air into the circular tube (8) and the moving bed (7) Inclined dispersing plate (4) installed in order to facilitate the circulation of the layer material, a circular tube (8) is installed in the center of the main column, and a layer material discharge pipe (5) is installed at the bottom, and at the top to reduce the entrainment of particles In the inner circulating fluidized bed reactor composed of a main column having a free board (9) having a wider cross-sectional area than a lower portion thereof, and a cyclone (11) for trapping droplets, a plurality of orifices (10) are disposed above the inclined dispersion plate (4). It characterized in that the inner circulation fluidized bed reactor, characterized in that the circular tube (8) is formed and fixed 20).
단한 본 발명은 원형관(8) 및 이동층(7)으로 독립적으로 공기를 공급하여 반응기 내의 층 물질을 유동화 시킴으로서 반응효율을 높이도록된 내부 순환유동층 반응기의 조업에 있어서, 상기 층 물질의 유동화는 하부에 다수개의 오리피스(20)가 형성된 원형관(8)이 경사진 분산판(4) 위에 설치 고정된 내부 순환유동층 반응기에서 이루어 지도록 하되, 이동층(7)으로 공급되는 공기유속은 최소유동화 속도의 0.5배에서 1.5배로 하고, 원형관(8)으로 공급되는 공기 유속은 최소 유동화 속도의 7배~12배가 되도록 공기량을 조절하는 것을 특징으로 하는 내부 순환유동층 반응기 내로 공급되는 가스의 혼합저감 방법을 그 특징으로 한다.However, in the operation of the internal circulating fluidized bed reactor to increase the reaction efficiency by supplying air independently to the circular tube 8 and the moving bed 7 to fluidize the bed material in the reactor, the fluidization of the bed material is A circular tube 8 having a plurality of orifices 20 formed at a lower portion thereof is formed in a fixed internal circulation fluidized bed reactor installed on an inclined dispersion plate 4, and the air flow rate supplied to the moving bed 7 is the minimum fluidization speed. 0.5 to 1.5 times, and the air flow rate supplied to the circular tube (8) is a method of reducing the mixing of the gas supplied into the inner circulating fluidized bed reactor, characterized in that the amount of air is adjusted to be 7 times to 12 times the minimum fluidization rate It is characterized by.
이하에 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 내부 순환유동층 반응기는 제 2도에 나타난것처럼 아크릴 column 으로 제작되었으며, 공기 주입부(2), (3), 분산판(4), 주탑(20), 프리보드(9), 사이클론(11)으로 크게 구성된다. 층 물질로는 일정 크기의 모래를 사용하였으며, 층 높이는 원형관(8)의 상부 높이와 같게 하였다. 공기 주입부(2), (3)는 원형관(8)과 이동층(7)으로 각각 독립적으로 유량이 주입부에서 서로 혼합되지 않도록 하여 분산판(4)을 통해 원형관(8)과 이동층(7) 내로 공급되도록 하였다. 공기가 원형관 내부와 이동층으로 원활히 공급되도록 하기 위해 공기 주입부(2)와 주탑(20) 사이에 경사가 있는 분산판(4)을 설치하였다. 주탑(20)의 중앙에는 층 물질의 원활한 순환을 위해 분산판(4) 위에 원형관(8)을 설치하였으며, 층 물질의 순환을 위해 원형관(8) 하부에 일정 개수의 임의 크기의 오리피스(20)를 설치하였다.또한 층 물질의 배출을 위해 주탑(20) 하부에 배출관(5)을 설치하였다. 주탑 상부에는 입자의 비말동반을 줄이기 위해 주탑보다 단면적이 넓은 프리보드(9)를 설치하였으며, 비말동반되는 입자를 포집하기 위해 프르보드 다음에 싸이클론(11)을 설치하였다.Inner circulating fluidized bed reactor of the present invention was made of an acrylic column as shown in Figure 2, the air inlet (2), (3), the dispersion plate (4), the main column (20), freeboard (9), cyclone ( 11) is composed largely. A layer of sand was used as the layer material, and the layer height was equal to the upper height of the circular tube 8. The air inlets 2, 3 are circular tubes 8 and moving bed 7 independently of each other so that flow rates do not mix with each other in the inlet, and move with the circular tubes 8 through the dispersion plate 4. It was allowed to feed into layer 7. In order to allow the air to be smoothly supplied to the inside of the circular tube and the moving bed, the inclined distribution plate 4 was installed between the air injection unit 2 and the main tower 20. In the center of the main column 20, a circular tube 8 is installed on the dispersion plate 4 for smooth circulation of the layer material, and a predetermined number of orifices of a certain number under the circular tube 8 is used for the circulation of the layer material. In addition, a discharge pipe 5 was installed below the main column 20 to discharge the layer material. In order to reduce the entrainment of particles on the main tower, a freeboard 9 having a wider cross-sectional area than the main tower was installed, and a cyclone 11 was installed after the preboard to collect entrained particles.
이하에 본 발명을 실시예 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
실시예 1Example 1
하부에 직경 3㎝의 오리피스(20) 4개가 설치된 원형관(8)을 분산판(4) 위에 설치하고, 층 물질로 입경 0.3㎜의 모래를 사용하여, 원형관 내로의 공기유속을 최소유동화속도의 9배로 일정하게 유지하였을 때 이동층(7)으로 공급되는 공기유속을 최소유동화속도의 0.5배에서 1.5배까지 변화시키면서 입자순환속도를 측정하였다. 이때 이동층에는 서미스터(thermistor)로 만든 프로브를 설치하여, 층 물질과 같은 뜨거운 모래를 사용하여 입자순환 속도를 측정하였다. 이동층(7)으로 공급되는 공기유속이 증가함에 따라 입자순환속도는 15㎏/㎡s에서 40㎏/㎡s로 증가하였다. 이것은 기존의 원형관이 설치된 내부 순환유동층 반응기 내에서의 입자순환속도와 유사한 값이다.A circular tube 8 provided with four orifices 20 having a diameter of 3 cm at the bottom is installed on the dispersion plate 4, and the air flow rate into the circular tube is reduced by using sand having a particle diameter of 0.3 mm as the layer material. The particle circulation rate was measured while changing the air flow rate supplied to the moving bed 7 from 0.5 times to 1.5 times the minimum fluidization rate when it was kept constant at 9 times. At this time, a probe made of a thermistor was installed in the moving bed, and the particle circulation rate was measured using hot sand such as a layer material. As the air velocity supplied to the moving bed 7 increased, the particle circulation rate increased from 15 kg / m 2s to 40 kg / m 2s. This is similar to the particle circulation rate in an internal circulating fluidized bed reactor equipped with a conventional circular tube.
실시예 2Example 2
하부에 직경 3㎝의 오리피스(20) 4개가 설치된 원형관(8)을 분산판(4) 위에 설치하고, 층 물질로 입경 0.3㎜의 모래를 사용하여, 이동층 내로 공급되는 공기유속을 최소유동화속도의 1.4배로 일정하게 유지하였을 때 원형관으로 공급되는 공기유속을 최소유동화속도의 7배에서 12배까지 변화시키면서 입자순환속도를 측정하였다. 원형관으로 공급되는 공기유속이 증가함에 따라 입자순환속도는 31㎏/㎡s에서 42㎏/㎡s로 증가하였다. 이것은 기존의 원형관이 설치된 내부 순환유동층 반응기 내에서 입자순환속도보다 큰 값으로 원형관으로 공급되는 공기가 이동층으로 우회하는 현상이 기존 내부 순환유동층 보다 감소하였기 때문이다.A circular tube 8 provided with four orifices 20 having a diameter of 3 cm at the bottom is installed on the dispersion plate 4, and the flow velocity supplied to the moving bed is minimized by using sand having a particle diameter of 0.3 mm as the layer material. The particle circulation rate was measured while varying the air velocity supplied to the round tube from 7 times to 12 times the minimum fluidization rate when it was kept constant at 1.4 times the speed. As the air velocity supplied to the round tube increased, the particle circulation rate increased from 31㎏ / ㎡s to 42㎏ / ㎡s. This is because, in the internal circulating fluidized bed reactor in which the existing circular pipe is installed, the phenomenon in which air supplied to the circular pipe is diverted to the moving bed is reduced than that of the existing internal circulating fluidized bed.
실시예 3Example 3
원형관으로 공급되는 공기유속을 최소유동화속도의 10배로 일정하게 하고 이동층으로 공급되는 공기유속을 최소유동화속도의 1.4배로 일정하게 하였을 때, 분산판 위에 설치된 원형관의 하부 오리피스 크기를 1.5㎝에서 3㎝ 까지 변화시키면서 입자순환속도를 측정하였다. 오리피스 크기가 증가함에 따라 입자순환속도는 18㎏/㎡s에서 42㎏/㎡s까지 증가하였다. 오리피스 크기에 의한 입자순환속도 조절은 기존의 원형관과 분산판 사이의 거리 조절에 의한 입자순환보다 한계가 적고 안정적이다.When the air velocity supplied to the circular tube is constant at 10 times the minimum fluidization rate and the air velocity supplied to the moving bed is 1.4 times the minimum fluidization rate, the size of the lower orifice of the circular tube installed on the dispersion plate is 1.5 cm. The particle circulation rate was measured while changing to 3 cm. As the orifice size increased, the particle circulation rate increased from 18 kg / m 2s to 42 kg / m 2s. The particle circulation rate control by the orifice size is less stable and stable than the particle circulation by the distance control between the conventional circular tube and the dispersion plate.
실시예 4Example 4
하부에 직경3㎝의 오리피스 4개가 설치된 원형관을 분산판 위에 설치하고, 층 물질로 입경 0.3㎜의 모래를 사용하여, 이동층 내로의 공기유속을 최소유동화속도의 1.4배로 일정하게 유지하였을 때 원형관으로 공급되는 공기유속을 최소유동화속도의 7배에서 12배까지 변화시키면서 원형관과 이동층으로 공급된 공기의 우회현상을 측정하였다. 원형관으로의 공기유속이 증가함에 따라 이동층에서 원형관으로 우회하는 공기의 비율은 33％에서 35％으로 약간 증가하였으며, 원형관에서 이동층으로 우회하는 공기의 비율은 1％에서 2％ 정도로 극히 적게 나타났다. 원형관으로의 공기유속 증가에 따라 이동층에서 원형관으로의 우회하는 공기 비율은 기존의 원형관을 사용하는 내부 순환유동층 반응기와 유사하며, 이것은 원형관으로의 공기유속이 빠르기 때문에 이동층의 공기가 흡입되기 때문이다. 그러나 원형관의 공기유속이 증가함에 따라 원형관에서 이동층으로 우회하는 공기비율은 2％이하로 기존의 원형관을 사용하는 내부 순환유동층에서는 9％에서 12％에 비해 극히 낮음을 알 수 있다. 따라서 내부 순환유동층을 가스화 반응기로 사용할 때 원형관으로 공기를 이동층으로 수증기를 공급하여 가스화 반응을 수행할 때 기존 원형관을 사용하는 내부 순환유동층 가스화 반응기보다 생성가스 효율이 훨씬 좋을 것으로 판단된다.When a circular tube with four orifices with a diameter of 3 cm is installed on the dispersion plate at the lower part, and using sand with a particle diameter of 0.3 mm as a layer material, the air flow rate into the moving bed was kept constant at 1.4 times the minimum fluidization speed. By varying the air velocity supplied to the tube from 7 times to 12 times the minimum fluidization rate, the bypass phenomena of the air supplied to the circular tube and the moving bed were measured. As the air velocity to the circular tube increased, the proportion of air bypassing the moving bed to the circular tube increased slightly from 33% to 35%, and the ratio of air bypassing the circular tube to the moving bed was from 1% to 2%. Very few appeared. As the air velocity to the circular tube increases, the ratio of air bypassed from the moving bed to the circular tube is similar to that of the internal circulating fluidized bed reactor using the conventional circular tube, which is due to the high air velocity to the circular tube. Because it is inhaled. However, as the air velocity of the circular tube increases, the ratio of the air bypassing the moving bed from the circular tube to 2% or less is found to be extremely low compared to 9% to 12% in the internal circulation fluidized bed using the conventional circular tube. Therefore, when the internal circulation fluidized bed is used as the gasification reactor, the gas production efficiency is much better than that of the internal circulation fluidized bed gasification reactor using the conventional circular pipe when gasification reaction is performed by supplying air to the moving bed with water vapor.
이상의 실시예에서 나타난 바와 같이 원형관 하부에 오리피스가 있는 원형관이 설치된 내부 순환유동층 반응기는 기존의 원형관 설치 내부 순환유동층에 비해 설치가 용이하며, 원형관 하부에 설치된 오리피스의 크기를 조절하여 안정적으로 입자순환속도를 조절할 수 있으며, 원형관과 이동층으로 독립적으로 공급된 가스의 우회현상을 극히 낮게 유지할 수 있기 때문에 가스화 반응기로 사용시 반응효율 및 고열량가스 생산에 기여할 수 있는 효과가 있다.As shown in the above embodiment, the inner circulating fluidized bed reactor in which the circular tube with the orifice is installed in the lower portion of the circular tube is easier to install than the existing inner circular fluidized bed in the circular tube installation, and is stable by adjusting the size of the orifice installed in the lower portion of the circular tube. It is possible to control the particle circulation rate, and because it can maintain the bypass of the gas supplied independently to the circular tube and the moving bed extremely low, when used as a gasification reactor can contribute to the reaction efficiency and high calorific gas production.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100981612B1 (en) * | 2010-04-30 | 2010-09-10 | 대림산업 주식회사 | Internal circulation type fludized bed polymerization reactor and polymerization method of polyolefin using thereof |
| US8058368B1 (en) | 2010-04-30 | 2011-11-15 | Daelim Industrial Co., Ltd. | Gas-phase polymerization of alpha-olefin |
| WO2012091335A3 (en) * | 2010-12-28 | 2012-09-13 | 주식회사 포스코 | Apparatus and method for drying coking coal |
| CN103432905A (en) * | 2013-09-11 | 2013-12-11 | 河南科技大学 | Catalytic reduction type de-nitrification reactor of circulating fluidized bed |
| KR20140124457A (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-27 | 주식회사 엘지화학 | Fluidized bed reactor and preparatio of carbon nanostructures using same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63101697A (en) * | 1986-09-30 | 1988-05-06 | エスクラ・ベー・ブイ | Device for executing physical and/or chemical process |
| JPH01245846A (en) * | 1988-01-20 | 1989-10-02 | Gist Brocades Nv | Method for reducing histeresis effect of three-phase gas lift loop reactor and gas lift loop reactor |
| KR19980043364A (en) * | 1996-12-03 | 1998-09-05 | 윤덕용 | Inner Circulating Fluidized Bed Gasification Reactor with Bottom Perforated Draft Tube |
-
1999
- 1999-12-23 KR KR1019990061348A patent/KR20010057929A/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63101697A (en) * | 1986-09-30 | 1988-05-06 | エスクラ・ベー・ブイ | Device for executing physical and/or chemical process |
| JPH01245846A (en) * | 1988-01-20 | 1989-10-02 | Gist Brocades Nv | Method for reducing histeresis effect of three-phase gas lift loop reactor and gas lift loop reactor |
| KR19980043364A (en) * | 1996-12-03 | 1998-09-05 | 윤덕용 | Inner Circulating Fluidized Bed Gasification Reactor with Bottom Perforated Draft Tube |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100981612B1 (en) * | 2010-04-30 | 2010-09-10 | 대림산업 주식회사 | Internal circulation type fludized bed polymerization reactor and polymerization method of polyolefin using thereof |
| US8058368B1 (en) | 2010-04-30 | 2011-11-15 | Daelim Industrial Co., Ltd. | Gas-phase polymerization of alpha-olefin |
| US8128878B2 (en) | 2010-04-30 | 2012-03-06 | Daelim Industrial Co., Ltd. | Gas-phase polymerization of alpha-olefin |
| CN103554324A (en) * | 2010-04-30 | 2014-02-05 | 大林产业株式会社 | Gas-phase polymerization of alpha-olefin |
| EP2428524A4 (en) * | 2010-04-30 | 2018-01-03 | Daelim Industrial Co., Ltd. | Gas-phase polymerization of alpha-olefins |
| WO2012091335A3 (en) * | 2010-12-28 | 2012-09-13 | 주식회사 포스코 | Apparatus and method for drying coking coal |
| KR20140124457A (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-27 | 주식회사 엘지화학 | Fluidized bed reactor and preparatio of carbon nanostructures using same |
| CN103432905A (en) * | 2013-09-11 | 2013-12-11 | 河南科技大学 | Catalytic reduction type de-nitrification reactor of circulating fluidized bed |
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