В реакторах кипящего слоя активируемые продукты и газы основательно перемешиваются. При этом значительно сокращается время активирования (по сравнению с печами других конструкций). Простая конструкция реактора с кипящим слоем представляет собой герметичную цилиндрическую или прямоугольную реакционную камеру, снабженную внизу перфорированной распределительной решеткой, через которую поступают реакционные газы. Процесс может быть непрерывным и периодическим. Известны многоступенчатые реакторы, состоящие из вертикально или горизонтально расположенных камер с переходами между ними, а также реакторы, состоящие из большого числа отделений, разделенных перегородками. Они предназначены для активирования мелкозерненого и в отдельных случаях формованного угля.
Активный уголь |
Нагревание реактора кипящего слоя представляет значительные трудности. Также существует опасность пылевыделения в результате сильного истирания угля при перемешивании. Если газы для обогрева поступают через решетку, высокая температура газов, необходимая для процесса активирования, может привести к спеканию частиц золы, которые осаждаются на распределительной решетке и забивают ее, нарушая равномерное
Рис. 4.6. Реактор с псевдоожиженным слоем для газового активирования:
/ — «спокойный» объем; 2 — уровень псевдо — обиженного слоя; 3 — внешний обогрев; 4 — Теплообменник; 5 — распределительная решетка; 6 —реактор.
Поступление газового потока. Вследствие этого возможно возникновение неоднородности «кипения» слоя и усиление истирания угля и выноса пыли.
Процесс можно усовершенствовать за счет прямого обогрева внутреннего объема реактора теплотой, полученной при сгорании СО и Нг, образующихся в процессе активирования водяным паром. Однако в этом случае необходимо строгое дозирование кислорода, чтобы избежать чрез-
^ * /inn/UL-ny/M /cv/о
Мерного обгара поверхности частиц угля и соответственно сокращения выхода продукта.
Другая возможность для дополнительного подвода теплоты и повышения производительности заключается во внешнем обогреве реактора. На рис. 4.6 показана схема такой печи, в которую нагретые активирующие газы подаются со скоростью, обеспечивающей неподвижность нижнего слоя и псевдоожижение верхнего слоя шихты [33]. Разделение внешнего обогрева и псевдоожижения позволяет проводить автономное регулирование обогрева и скорости газа в кипящем слое. Это создает возможность мягкого активирования различного сырья.