(57)【要約】空気圧輸送される固体流が連続的に圧力容器（４２）中に導入され、その圧力容器内では流動床が通気ガスを添加することにより維持されており、前記床は熱移動媒体（５８）との熱交換により加熱されている。固体／ガス混合物は流動床から連続的に除去され、重力または遠心沈降によりリーンガス相と高圧縮固体／ガス混合物とに分離される。高圧縮固体／ガス混合物は次いで空気圧輸送ライン（２２１）中に連続的に排出され、空気圧輸送される。圧力容器（４２）の固体含量は連続的に監視される。リーンガス相からの制御されたガス除去（６８）を介して高圧縮固体／ガス混合物の空気圧輸送ライン（２２１）への連続排出が圧力容器（４２）の固体含量が実質的に一定のまま残るような態様で制御される。
2005525525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体の連続流を加熱するための方法であって：
固体流が圧力容器中に連続的に導入され；
流動床がこの圧力容器内でルーズニングガスの添加により維持され；そして
流動床が熱移動媒体との熱交換により加熱される；
方法において、
固体／ガス混合物が流動床から連続的に除去され、重力または遠心力分離により弱く負荷されたガス相と高圧縮固体／ガス混合物とに分割されること；
高圧縮固体／ガス混合物が空気圧輸送ライン中に連続的に排出され、そのラインで空気圧式で更に輸送されること；
圧力容器の固体含量が連続的に監視されること；及び
高圧縮固体／ガス混合物の空気圧輸送ライン中への連続排出が弱く負荷されたガス相からの制御されたガス取り出しにより、圧力容器の固体含量が実質的に一定のまま残るような態様で制御されること；
を特徴とする方法。
【請求項２】
圧力容器内の固体含量の増加の際には、より少ないガスが弱く負荷されたガス相から取り出されること；及び
圧力容器内の固体含量の減少の際には、より多いガスが弱く負荷されたガス相から取り出されること；
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
固体が吸湿性のためそれに結合した水分を持つこと、及び固体がこの水の大部分が流動床中で蒸発してガス相に変換されるような態様で流動床内で加熱されることを特徴とする請求項１から２の一つに記載の方法。
【請求項４】
固体が石炭粉であり、その石炭粉は圧力容器の上流で１００℃未満の温度で乾燥され、従って流動床に入る際のその表面水分含量が無視できるが、その細孔水分含量がなお比較的高いこと；及び
石炭粉がその細孔水分含量の大部分を１５０℃と２５０℃の間の温度の流動床内で失うこと；
を特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
圧力容器が流動床熱交換器と脱ガス塔を含むこと；
固体流が流動床熱交換器の下端部中に連続的に導入されること；
流動床がこの流動床熱交換器内でルーズニングガスの添加により維持されること；
流動床が熱移動媒体との熱交換により加熱されること；
流動床からの加熱された固体／ガス混合物が流動床熱交換器の上端部で脱ガス塔中に溢流すること；
脱ガス塔内の溢流固体／ガス混合物が重力の作用下に高圧縮された流動床を形成し、更に分離されたガス相が脱ガス塔の上端部に集まること；
高圧縮された流動床が空気圧輸送ライン中に脱ガス塔の下端部で連続的に排出されること；及び
高圧縮された流動床の空気圧輸送ライン中への連続排出が脱ガス塔の上端部での制御されたガス取り出しにより制御されること；
を特徴とする請求項１から４の一つに記載の方法。
【請求項６】
高圧縮された流動床が脱ガス塔の下端部でそれが空気圧輸送ライン中に排出される前にガスの添加によりほぐされることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
脱ガス塔内の高圧縮された流動床の高さの変化が記録されること；
この高さの増加の際には、より少ないガスが脱ガス塔の上端部から取り出されること；及び
この高さの減少の際には、より多くのガスが脱ガス塔の上端部から取り出されること；
を特徴とする請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
圧力容器が流動床熱交換器を含むこと；
固体流が流動床熱交換器の下端部中に連続的に導入されること；
流動床がこの流動床熱交換器内でルーズニングガスの添加により維持されること；
流動床が熱移動媒体との熱交換により加熱されること；
加熱された固体／ガス混合物がサイクロンを介して流動床の上端部から除去され、このサイクロンが除去された固体／ガス混合物を遠心力により弱く負荷されたガス相と高圧縮固体／ガス混合物とに分割すること；
高圧縮固体／ガス混合物が空気圧輸送ライン中に連続的に導入されること；及び
空気圧輸送ライン中への固体／ガス混合物の流量がサイクロン内の制御されたガス取り出しにより制御されること；
を特徴とする請求項１から４の一つに記載の方法。
【請求項９】
流動床熱交換器内の流動床の高さの変化が記録されること；
この高さの増加の際には、より少ないガスがサイクロンから除去されること；及び
この高さの減少の際には、より多いガスがサイクロンから除去されること；
を特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
サイクロンが流動床内に配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
サイクロンが弱く負荷されたガス流の取り出しのための調整可能なノズルを持つ；
ことを特徴とする請求項８から１０の一つに記載の方法。
【請求項１２】
下端部と上端部を持つ、塔形状の第一圧力容器（４２）を含み、これが流動床熱交換器を形成し、かつ少なくとも次の部品：
塔形状の第一圧力容器（４２）の下端部の固体流のための供給手段（５２）；
塔形状の第一圧力容器（４２）内に流動床（５４）を維持するための、塔形状の第一圧  力容器（４２）の下端部の流動化装置（４６）；
流動床（５４）を加熱するための熱交換器（５８）；
を含むこと；
更に下端部と上端部を持つ、塔形状の第二圧力容器（４４）を含み、これが脱ガス塔を形成し、かつ少なくとも次の部品：
高圧縮された流動床（６０）を空気圧輸送ライン（２２′１）中に連続的に排出するた  めの、脱ガス塔（４４）の下端部の排出装置（６４）；及び
弱く負荷されたガス相から制御された態様でガス流を取り出すための脱ガス塔（４４）  の上端部の制御可能なガス取り出し装置（６８）；
を含むこと；及び
更に塔形状の二つの圧力容器(４２及び４４)の二つの上端部間の連結部（５６）を含み、従って流動床熱交換器（４２）の上端部の固体／ガス混合物が流動床（５４）から脱ガス塔（４４）中に溢流することができること；
を特徴とする請求項５から７の一つに記載の装置。
【請求項１３】
脱ガス塔（４４）内の高圧縮された流動床（６０）の高さを測定するための測定プローブ（７４）；及び
脱ガス塔（４４）内の高圧縮された流動床（６０）の測定された高さの関数として制御可能なガス取り出し装置（６８）を制御するための制御回路；
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
排出装置がガスにより作動されるルーズニング装置（６６）を含むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
下端部と上端部を持つ、塔形状の圧力容器（１４２）；
塔形状の圧力容器（１４２）の下端部に固体流を供給するための供給手段（１５２）；
塔形状の圧力容器（１４２）内に流動床（１５４）を維持するための、塔形状の圧力容器（１４２）の下端部の流動化装置（１４６）；
流動床（１５４）を加熱するための熱交換器（１５８）；及び
塔形状の圧力容器（１４２）の上端部内に配置されているサイクロン（１６１）；
を含み、このサイクロンが流動床（１５４）からの固体／ガス混合物の取り出しのための入口（１６３）、圧縮された固体／ガス流のための第一出口（１６５）、及び弱く負荷されたガス流のための第二出口（１６７）を持ち、第一と第二出口（１６５，１６７）が塔形状の圧力容器（１４２）から圧密態様で導き出され、かつ第二出口（１６７）が弱く負荷されたがス流の制御された取り出しのための制御部材（１７０）を持つことを特徴とする請求項８から１１の一つに記載の方法を実行するための装置。
【請求項１６】
脱ガス塔内の流動床（１５４）の高さを測定するための測定プローブ（１７４）；及び
測定プローブ（１７４）により測定された高さの関数として弱く負荷されたガス流の取り出しのための制御部材を制御するための制御回路；
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
サイクロンが流動床（１５４）内に入口を形成する接線入口室（１６３）を持つ分離室（１８０）を含み、分離室（１８０）が円すい形状に下向きに先細りとなって第一出口（１６５）中に融合し、かつ第二出口（１６７）が分離室（１８０）の中央に配置されていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の装置。
【請求項１８】
制御部材（１７０）が第二出口（１６７）の入口の絞り装置として設計されていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
絞り装置が静止中央閉鎖体（２０４）及び減少した通過開口（２０６）を持つ垂直変位可能な入口連結片（２００）により形成され、かつ閉鎖体（２０４）が入口連結片（２００）の垂直位置に依存して通過開口（２０６）をより大きなまたはより小さな範囲に収縮することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体の連続流を加熱するための方法及びこの方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば石炭粉のような空気圧輸送可能な固体を流動床熱交換器内で加熱することは知られている。この形式の流動床熱交換器は塔形状の圧力容器を含み、そこではルーズニングガス（ｌｏｏｓｅｎｉｎｇ  ｇａｓ）が固体粒子の床を下から通って流れる。床内の固体粒子は上向きに流れるルーズニングガスにより支持され、従って流動床として知られるものが維持される。流動床は流動床内に沈められたまたは流動床に取り囲まれた熱交換器により加熱される。
【０００３】
ＷＯ  ９９／２４７７３はこの形式の流動床熱交換器を記載している。加熱される固体は空気圧輸送ラインで熱交換器に運ばれ、熱交換器の下端部で流動床中に連続的に供給される。熱交換器の上端で、流動床は固体のための排出装置中に流れる。この排出装置は固体を連続的に排出するスター供給器を含む。熱交換器の上端部に集まるガスは一定の過剰圧力が熱交換器中に存在するような態様で抽出される。抽出されたガスはサイクロンで精製される。
【０００４】
多くの工程で、流動床熱交換器で加熱された後に固体が更に空気圧輸送される必要があることがある。従って、もし加熱された固体／ガス混合物が流動床熱交換器から直接空気圧輸送ライン中に導入されることができるなら有利であろう。しかし、この手法は常に安定な空気圧輸送を達成できないことが観察された。この理由は主として流動床から取り出される固体／ガス混合物がその中に非常に変動する固体水準を持つかもしれないという事実のためであるように見える。
【０００５】
今日、石炭粉が高炉中に吹き込まれるとき、それが高炉中に吹き込まれる前に石炭粉が２００℃を越える温度に加熱されるべきであろうという要求がある。工程中に、石炭粉はその細孔水分含量の大部分を失い、比較的大量でかつ非常に変動する水蒸気量が放出されるという結果を持つ。２００℃を越える温度への加熱の際には放出された水蒸気、輸送ガス及びルーズニングガスを含む加熱されるガス相はかなり膨張する。流動床熱交換器で加熱された石炭粉が問題なく更に空気圧輸送されることを可能とするために、これまでは加熱された材料流がまず流動床から脱ガス容器中にロック装置を介して排出され、従ってガス相が脱ガス容器から取り出されることができる必要があった。石炭粉はそのときこの脱ガス容器から流動化装置中に排出され、この流動化装置が空気圧輸送ライン中への石炭粉の質量流量が制御されるように石炭粉を空気圧輸送ライン中に供給する。もちろん、流入ロックを持つ脱ガス容器、流動化装置及び質量流量制御装置が設備をかなり高価とする。
【発明の開示】
【０００６】
発明の目的
本発明の目的は固体の連続流を加熱し、それを空気圧手段により更に直接輸送するために使用されることができ、しかも更に空気圧輸送の十分な安定性が確保されるに違いない方法を提案することである。
【０００７】
発明の概要
空気圧輸送可能な固体流が圧力容器中に連続的に導入され、そこでは流動床がルーズニングガスの添加により維持され、この流動床は熱移動媒体との熱交換により加熱される。この発明によれば、固体／ガス混合物は流動床から連続的に除去され、重力または遠心力分離により弱く負荷されたガス相と高圧縮固体／ガス混合物とに分割される。高圧縮固体／ガス混合物は次いで空気圧輸送ライン中に連続的に排出され、そのラインでそれは空気圧式で更に輸送される。圧力容器の固体含量は連続的に監視される。高圧縮固体／ガス混合物の空気圧輸送ライン中への連続排出は弱く負荷されたガス相からの制御されたガス取り出しにより、圧力容器の固体含量が実質的に一定のまま残るような態様で制御される。この方法は空気圧輸送の良好な安定性を確保しつつ、固体の連続流を加熱し、それを空気圧手段により更に直接輸送するために使用されることができる。
【０００８】
提案された方法は例えば吸湿性のためそれに結合した水を持つ空気圧輸送可能な固体を加熱し乾燥するために大いに適している。この場合、固体はこの水の大部分が流動床内で蒸発し、ガス相に変えられるような態様で流動床内で加熱される。提案された方法は加熱された固体が次いで空気圧式手段により更に直接輸送されることを可能とする一方、これまでは不可能と考えられていた空気圧輸送の良好な安定性を確保することは注目されるべきである。
【０００９】
例えば、提案された方法は圧力容器の上流で１００℃未満の温度で乾燥された石炭粉に有利に適用されることができ、従って流動床に入るときのその表面水分含量は無視できるが、その細孔水分含量がなお比較的高い。１５０℃と２５０℃の間の温度の流動床で、この石炭粉はその細孔水分含量の大部分を失う。この場合、提案された方法は強く加熱された石炭粉が空気圧式手段により更に直接輸送されることを可能とし、一方これまで不可能と考えられていた空気圧輸送の良好な安定性を確保する。
【００１０】
有利な実施例において、圧力容器は流動床熱交換器及び脱ガス塔を含む。固体流は連続的に流動床熱交換器の下端に導入される。流動床はこの流動床熱交換器内でルーズニングガスの添加により維持され、流動床は熱移動媒体との熱交換により加熱される。流動床熱交換器の上端で流動床からの加熱された固体／ガス混合物は脱ガス塔中に溢流し、そこで溢流固体／ガス混合物は重力の作用下に高圧縮された流動床を形成し、分離されたガス相は脱ガス塔の上端内に集まる。高圧縮された流動床は連続的に脱ガス塔の下端の空気圧輸送ライン中に排出される。高圧縮された流動床の空気圧輸送ライン中へのこの連続排出はこの場合脱ガス塔の上端の制御されたガス取り出しにより制御される。高圧縮された流動床は脱ガス塔の下端で空気圧輸送ライン中に排出される前のガスの添加によりほぐされることができる。この実施例では固体含量の変化は有利には脱ガス塔内の高圧縮された流動床の高さの変化により記録される。
【００１１】
更なる有利な実施例では、圧力容器は流動床熱交換器を含むだけである。固体流は連続的に流動床熱交換器の下端中に導入される。流動床はこの流動床熱交換器内でルーズニングガスの添加により維持され、流動床は熱移動媒体との熱交換により加熱される。加熱された固体／ガス混合物は流動床の上端からサイクロンを介して除去され、このサイクロンが除去された固体／ガス混合物を弱く負荷されたガス相と高圧縮固体／ガス混合物に遠心力により分割する。高圧縮固体／ガス混合物は連続的に空気圧輸送ライン中に導入される。固体／ガス混合物の空気圧輸送ライン中への流量はサイクロン内の制御されたガス取り出しにより制御される。この実施例で、固体含量の変化は有利には流動床熱交換器内の流動床の高さの変化により記録される。
【００１２】
この方法のこれらの変更例を実施するための有利な装置が同様に提案されている。
【００１３】
図面のリスト
この発明の種々の形状が今や添付図面に関して説明されるであろう。図面において：
図１：高炉に対し石炭粉を吹き込むための簡略化された設備図を示し、それは空気圧輸送された石炭粉を加熱するためのこの発明による装置の第一形状を持つ；
図２：図１からの拡大された抜粋を示し、それは概略縦断面で空気圧輸送された固体を加熱するための装置の構造を示す；
図３：空気圧輸送された固体を加熱するためのこの発明による装置の第二形状の概略縦断面を示す；
図４：図３からの切断線４−４′での断面を示し；そして
図５：図３からの拡大された抜粋を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は高炉１０中に石炭粉を吹き込むための非常に簡略化された設備図を示す。参照番号１２を持つ括弧印は石炭粉の準備のための設備を全体的に示す。この設備１２は既知の方式で、貯蔵ホッパー１４、ロック容器１６及び吹き込み容器１８を含む。石炭粉２０は貯蔵ホッパー１４内に貯蔵され、もし適当なら１００℃以下の温度で乾燥される。複数の空気圧輸送ライン２２１,２２２,２２３,２２４,．．．がこの吹き込み容器１８に連結されている。これらの空気圧輸送ライン２２１,２２２,２２３,２２４,．．．のそれぞれはこの場合高炉１０の羽口２４１に供給し、そこで石炭粉が高炉１０中に吹き込まれる。石炭粉の質量流量を制御するために、各空気圧輸送ライン２２１,２２２,２２３,２２４,．．．は制御装置２６１を含む。図１では空気圧輸送ライン２２１のこの制御装置２６１は質量流量計２８及び流量制御弁３０により示されている。空気圧輸送ライン２２１,２２２,２２３,２２４,．．．中の石炭粉は好ましくは濃厚流で輸送され、従ってガス及びエネルギー消費及びまた摩耗が最小化されることは注目されるべきである。この文脈内において、濃厚流輸送は輸送ガスのｋｇ当り少なくとも２０ｋｇの固体の固体充填を意味するものとして理解されるべきである。
【００１５】
参照番号４０は空気圧輸送された石炭粉を加熱するための装置を示し、それは空気圧輸送ライン２２１（装置４０の下流の空気圧輸送ライン２２１の部分はこの場合参照記号２２′１を備えている）内に設置されている。この装置４０は空気圧輸送ライン２２１，２２′１で輸送される石炭粉をそれが高炉１０中に吹き込まれる前に１５０℃と３００℃の間の温度に加熱することを意図している。
【００１６】
図１の装置４０が今や図２に関してより詳細に説明されるであろう。それは塔形状の二つの圧力容器４２，４４を含み、第一圧力容器４２は流動床熱交換器を形成し、第二圧力容器４４は脱ガス塔を形成する。塔形状の二つの圧力容器４２，４４のそれぞれが数メートルの高さを持つことは注目されるべきである。
【００１７】
その下端に、流動床熱交換器４２はルーズニングガスのためのガス連結部４８を持つ流動化装置４６を持つ。この形式の流動化装置４６は例えばそれ自身既知の多孔性流動化ベース５０を含み、それを介してルーズニングガス（それは石炭粉の場合、好ましくは例えば窒素のような不活性ガスである）が塔形状の圧力容器４２の全断面に渡って均一に分配される。空気圧輸送ライン２２１からの石炭粉は固体入口装置５２を介して流動化ベース５０の直ぐ上で圧力容器４２中に導入される。この場合多孔性流動化ベース５０を介して流入するルーズニングガスは固体粒子を上向きに運ぶ。液体の性質に似た性質を持つ流動床５４が塔形状の圧力容器４２内に形成される。この流動床５４は流動化ベース５０から塔形状の二つの圧力容器４２，４４の上端部を連結する横断連結部５６まで延びる。固体／ガス混合物は流動床５４から第二圧力容器４４中にこの横断連結部５６を通して溢流する。連続作動状態において、横断連結部５６内の固体質量流量は空気圧輸送ライン２２内の固体質量流量に相当する。従って、その中を石炭粉粒子が底から上向きにゆっくりと動く数メートルの高さを持つ流動床５４が第一圧力容器４２内に維持される。この流動床５４は図２では二重壁ジャケット５８により形成された熱交換器により加熱される。このジャケット付熱交換器５８は流動床５４をその高さの殆どに渡って取り囲み、熱移動媒体、通常は熱移動油がそれを通して上部から下向きに流れる。
【００１８】
流動床熱交換器４２は流動床５４内の温度及び滞留時間が石炭粉の細孔水分含量の大部分が流動床５４中で蒸発することを確実とするような態様で設計されることが好ましい。これは通常１５０℃から２５０℃の温度、２から４分の滞留時間及び略６から８バールの圧力容器内の圧力で達成される。この場合０．０５と０．１ｋｇの間の水蒸気が石炭粉の１ｋｇ当りに放出されることを仮定することができ、これは８バールの圧力と２００℃の温度で石炭粉の１ｋｇ当り０．０１２と０．０２４ｍ３の間のガス容積に相当する。
【００１９】
脱ガス塔を形成する塔形状の第二圧力容器４４において、流動床５４から横断連結部５６を通して溢流する固体／ガス混合物は重力下に高圧縮される。この工程で、高圧縮された流動床６０が脱ガス塔４４内で形成され、分離されたガス相が脱ガス塔４４の上端部６２に集まる。下端部に脱ガス塔４４は高圧縮された流動床６０を空気圧輸送ライン２２′に連続的に排出するための排出装置６４を持つ。この排出装置６４は有利にはルーズニング装置６６を含み、それは高圧縮された流動床６０が空気圧輸送ライン２２′に排出される前にガスの作用により高圧縮された流動床６０をほぐす。
【００２０】
高圧縮された流動床６０の脱ガス塔４４からの空気圧輸送ライン２２′１への連続排出はこの場合脱ガス塔４４の上端部６２の制御されたガス取り出し部６８により装置４０の固体含量が実質的に一定のまま残るような態様で制御される。この目的のために、制御されたガス取り出し部６８は制御弁７０、制御器７２及び測定プローブ７４を持つ。測定プローブ７４は脱ガス塔４４内の高圧縮された流動床６０の高さの変化を記録する。適当な測定プローブ７４の例は容量型水準計、またはマイクロ波水準計を含む。高圧縮された流動床６０の高さの増加の際には、制御器７２はより少量のガスを制御弁７０を介して取り出させる。結果として、脱ガス塔４４内のガス圧が上昇し、排出装置６４がより多くの石炭粉を空気圧輸送ライン２２′に排出する。高圧縮された流動床６０の高さの減少の際には、制御器７２はより多量のガスを制御弁７０を介して取り出させる。結果として、脱ガス塔４４内のガス圧が低下し、排出装置６４がより少ない石炭粉を空気圧輸送ライン２２に排出する。この制御は従って装置４０から連続的に排出される固体流が装置４０中に連続的に導入される固体流に相当することを確実とする。この方式で、石炭粉の安定な濃厚流輸送が装置４０の下流の空気圧輸送ライン２２′１で達成されることができる。脱ガス塔４４の上端部６２から抽出されるガスは図１に示されるようにライン７６を介して貯蔵ホッパーに戻されることができ、そこでそれはフィルター装置７８を介して大気中に排出される前に石炭粉の予熱に貢献する。
【００２１】
図１に示された装置４０に対する有利な代替物を示す空気圧輸送された固体を加熱するための装置１４０が、今や図３から５に関して説明されるであろう。それは塔形状のただ一つの圧力容器１４２を含む。圧力容器１４２は同様に数メートルの高さを持ち、流動床熱交換器を形成する。塔形状の圧力容器１４２は塔形状の圧力容器４２のように、その下方端にルーズニングガスのためのガス連結部１４８を持つ流動化装置１４６を持つ。この形式の流動化装置１４６は例えばそれ自身既知の多孔性流動化ベース１５０を含み、それを介して、石炭粉の場合好ましくは例えば窒素のような不活性ガスであるルーズニングガスが塔形状の圧力容器１４２の全断面に渡って均一に分配される。石炭粉の調製のための設備１２から来る空気圧輸送ライン２２１からの石炭粉は圧力容器１４２に固体入口装置１５２を介して流動化ベース１５０の直ぐ上で導入される。この場合多孔性流動化ベース１５０を介して流入するルーズニングガスが固体粒子を上向きに運ぶ。流動床１５４が形成され、それは塔形状の圧力容器１４２中を流動化ベース１５０から圧力容器１４２の上端部に延びる。従って、石炭粉粒子が底から上向きにゆっくりと動く数メートルの高さを持つ流動床１５４が圧力容器１４２内に維持される。この流動床１５４は図３では二重壁ジャケット１５８により形成されている熱交換器により加熱される。このジャケット付き熱交換器１５８はその高さの大部分に渡って流動床１５４を取り囲み、熱移動媒体、通常は熱移動油がそれを通して上部から下向きに流れる。流動床熱交換器４２のように、流動床熱交換器１４２もまた、好ましくは吸湿的に結合した水の大部分が流動床１５４内で蒸発することを確実とする温度と滞留時間が流動床１５４内で達成されるような態様で設計される。
【００２２】
加熱された固体／ガス混合物は流動床１５４から流動床１５４の上端部のサイクロン１６１を介して除去され、除去された固体／ガス混合物は遠心力により弱く負荷されたガス相と高圧縮固体／ガス混合物に分割される。サイクロン１６１は有利には塔形状の圧力容器１４２の内側に配置され、サイクロンは固体／ガス混合物の流動床１５４からの除去のための入口１６３、圧縮された固体／ガス流のための第一出口１６５及び弱く負荷されたガス流のための第二出口１６７を持つ。第一出口１６５と第二出口１６７は塔形状の圧力容器１４２から圧密態様で導き出される。圧力容器１４２の内側に配置されているため、サイクロン１６１はそれ自身圧力容器として設計される必要がない。
【００２３】
サイクロン１６１の第一出口１６５は高炉１０に通じる空気圧輸送ライン２２′１中に直接開口している。従って、高圧縮固体／ガス混合物はこの第一出口１６５を介して空気圧輸送ライン２２′１中に連続的に導入される。
【００２４】
高圧縮固体／ガス混合物の空気圧輸送ライン２２′１中への流量はこの場合サイクロン１６１の第二出口１６７を通しての制御されたガス取り出しにより、装置１４０の全固体含量が実質的に一定のまま残るような態様で、制御される。この目的のために、第二出口１６７は制御部材１７０を持ち、これはサイクロン１６１からの弱く負荷されたガス流の制御された取り出しのための絞り装置として設計されている。この制御部材１７０は、制御器１７２及び測定プローブ１７４と一緒に制御回路を形成する。測定プローブ１７４は流動床１５４の高さの変化を記録する。高さの増加の際には制御器１７２は絞り弁装置１７０を介して第二出口１６７を絞り、従ってより少ないガスがサイクロン１６１を介して取り出される。結果として、ガス圧が上昇し、それがサイクロン１６１の第一出口１６５の質量流量を上昇させる。流動床１５４の高さの減少の際には制御器１７２が第二出口１６７の絞り弁装置１７０を介しての絞りを減らし、従ってより多くのガスがサイクロン１６１を介して取り出される。結果として、サイクロン１６１内のガス圧が低下し、それがサイクロン１６１の第一出口１６５の質量流量を減少させる。この制御は従って装置１４０から連続的に排出される固体流が装置１４０中に連続的に導入される固体流に相当することを確実とする。この方式で、石炭粉の安定な空気圧輸送が空気圧輸送ライン２２′１内で、すなわち装置１４０の下流で達成されることができる。
【００２５】
サイクロン１６１の有利な形状が今や図４と５に関して説明されるであろう。このサイクロンは流動床１５２内に入口１６３を形成する接線入口室１８２を持つ分離室１８０を含む。分離室１８０は下向きに円すい形状に先細りとなっており、第一出口１６５中に融合する。それは管１８４を介して、圧力容器１４２の合わせフランジ１８８に気密態様で固定されるフランジ１８６に連結される。第二出口１６７は分離室１８０の中央に配置される。それは管１８４を通って延びかつ圧力容器１４２から密封態様で導き出される垂直に変位可能な入口連結片２００により形成される。入口連結片２００の垂直変位は圧力容器１４２の外側に配置された作動駆動体２０２により実現される（図３参照）。入口連結片２００の下方出口への中央に突出する静止閉鎖体は参照番号２０４により示されている。ここで、それは閉鎖体２０４が入口連結片２００の垂直位置に依存して、通過開口２０６をより大きなまたはより小さな範囲に収縮する、すなわち第二出口１６７をより大きなまたはより小さな範囲に絞るような態様で入口連結片２００の減少した通過開口２０６と相互に作用する。
【００２６】
上述した流動床５４，１５４の高さ測定はおそらく装置４０及び１４０の固体含量の変化を記録する最も簡単な方法であることに注目しなければならない。もし必要なら、それは流動床５４，１５４上で実行される一つまたはそれ以上の密度測定により改良されることができる。装置４０及び１４０内の固体含量の変化に対し例えば重量測定のような他の測定法を用いて記録されることはまさに本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】高炉に対し石炭粉を吹き込むための簡略化された設備図を示す。
【図２】図１からの拡大された抜粋を示す。
【図３】空気圧輸送された固体を加熱するためのこの発明による装置の第二形状の概略縦断面を示す。
【図４】図３からの切断線４−４′での断面を示す。
【図５】図３からの拡大された抜粋を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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