[发明专利]带有独立固体循环控制的化学循环燃烧的方法和装置

权利要求书

1.一种化学循环燃烧方法，该方法用于在至少一个独特的流化床还原反应区域(i)和至少一个独特的流化床氧化反应区域(i+1)内的至少一个碳氢化合物的馈送，其中，活性质量的固体颗粒在各个反应区域或反应区域的部分之间的循环借助于一个或多个非机械阀进行控制，非机械阀各由大致垂直的管线部分、大致水平的管线部分和连接该两个部分的弯头组成，通过在两个相继反应区域之间传输固体颗粒进行控制：

-引导来自反应区域(i)或(i+1)的固体颗粒通过所述阀的大致垂直管线部分的上端，

-在所述阀的弯头的上游处用给定的通风流量注入控制气体，

-控制非机械阀终端处的不同压力状态，以便根据通风流量调节所述阀的大致水平管线部分内的固体颗粒的流量，

-将离开非机械阀的固体颗粒馈送到环路的相继反应区域(i+1)或(i)内。

2.如权利要求1所述的化学循环燃烧方法，其特征在于，各个反应区域由一组彼此相对布置的一个或多个流化反应器组成。

3.如权利要求1或2所述的化学循环燃烧方法，其特征在于，若干个非机械阀在两个相继反应区域之间平行定位。

4.如权利要求1至3中任何一项所述的化学循环燃烧方法，其特征在于，包括：

-附加地在非机械阀的下游的(至少)两个相继反应区域(i)和(i+1)之间馈送上升传输管线内的载体气体，所述管线用离开非机械阀的固体颗粒馈送，

-实施固体颗粒通过流化颗粒的通道从区域(i)到区域(i+1)的传输，所述通道通向位于区域(i)和区域(i+1)之间的非机械阀，然后，借助于注入到上升传输管线内的至少一个载体气体，通过固体颗粒的传输，并借助于布置在上升管线出口处的气体-固体分离装置，使固体颗粒与载体气体分离，以便用固体颗粒供应给区域(i+1)，

-实施固体颗粒通过流化颗粒的通道从区域(i+1)的出口到区域(i)的传输，所述通道通向位于区域(i+1)和区域(i)之间的非机械阀，然后，借助于注入到上升传输管线内的至少一个载体气体，通过固体颗粒的传输，并借助于布置在上升管线出口处的气体-固体分离装置，使颗粒与载体气体分离，以便用固体颗粒供应给区域(i)。

5.如权利要求1至3中任何一项所述的化学循环燃烧方法，其特征在于，反应区域(i+1)至少部分地位于前一个反应区域(i)的上方，以及：

-固体颗粒借助于位于区域(i+1)和区域(i)之间的非机械阀，通过重力流从区域(i+1)传输到区域(i)，

-实施固体颗粒通过流化颗粒的通道从区域(i)到区域(i+1)的传输，通道通向位于区域(i)和区域(i+1)之间的非机械阀，然后，借助于注入到上升传输管线内的至少一个载体气体，通过固体颗粒的传输，并借助于布置在上升管线出口处的气体-固体分离装置，使固体颗粒与载体气体分离，以便用固体颗粒供应给区域(i+1)。

6.如前述权利要求中任何一项所述的化学循环燃烧方法，其特征在于，通过流化反应器内液位的测量和/或在反应区域内进行的传输管线内压降的测量，通过对非机械阀的控制气体的通风流量的伺服控制，来控制固体的循环。

7.如权利要求6所述的化学循环燃烧方法，其特征在于，在还原反应区域(i)的至少一个流化床内，控制气体(4)的通风流量被受液位测量装置(25)伺服控制(23)的调节阀(21)所控制，而在将颗粒输送到另一反应区域(12)的上升传输管线内，控制气体(11)的通风流量被压降测量装置(26)伺服控制(24)的调节阀(22)所控制。

8.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，非机械阀的水平部分的长度Lh选择为在水平管线部分直径Dh的1和20倍之间，较佳地在3和7倍Dh之间。

9.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，垂直管线部分的直径Dv选择为大于或等于非机械阀的水平管线部分的直径Dh。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，非机械阀的垂直管线部分的直径Dv和水平管线部分的直径Dh选择为基本上相同。

11.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，弯头上游的控制气体注入点定位在距离x处(垂直部分内注入点高度和非机械阀的最低点之间的差)，该距离x是垂直管线部分直径Dv的1至5倍。