(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温加水分解反応器（２）で使用する加熱モジュール（１）であって、
燃料源（２’）と流体連通する燃料分配システム（１０）と、
複数の組み込まれた結合ユニット（３０）を有する支持要素（２０）であって、前記複数の結合ユニット（３０）の結合ユニット（３１）が、結合要素（３２）を含み、前記結合ユニット（３１）の結合要素（３２）が、前記燃料分配システム（１０）と流体連通する支持要素（２０）と、
前記支持要素（２０）に配置された複数の燃焼器ユニット（４０）であって、前記複数の燃焼器ユニット（４０）の燃焼器ユニット（４１）が、接続器要素（４２）と燃焼器要素（４３）とを含み、前記接続器要素（４２）が、前記燃焼器要素（４３）と流体連通し、前記燃焼器ユニット（４１）の接続器要素（４２）が、前記結合ユニット（３１）の結合要素（３２）と可逆的に接続され、前記燃焼器ユニット（４１）の接続器要素（４２）が、前記結合ユニット（３１）の結合要素（３２）と流体連通する、複数の燃焼器ユニット（４０）と
を含む加熱モジュール（１）。
【請求項２】
前記複数の燃焼器ユニット（４０）の燃焼器ユニット（４１）が、酸化剤媒体を前記燃焼器ユニット（４１）に供給する酸化剤要素（４４）を含み、
前記酸化剤要素（４４）が、前記支持要素（２０）に可逆的に接続され、
前記燃焼器ユニット（４１）および前記酸化剤要素（４４）が、互いに独立して前記支持要素（２０）に取付け可能であり、互いに独立して前記支持要素（２０）から取外し可能であることを特徴とする、請求項１に記載の加熱モジュール（１）。
【請求項３】
前記結合ユニット（３１）が、前記支持要素（２０）の底側部分（２１）から前記支持要素（２０）の上側部分（２２）を向く上向き方向（１０１）に前記支持要素（２０）を完全に貫いて延在する凹部（３３）を含み、
前記底側部分（２１）および上側部分（２２）が、それぞれ前記支持要素（２０）の主要延在面（１００）と実質的に平行に延在し、
前記燃焼器ユニット（４１）の燃焼器要素（４３）が、前記凹部（３３）に挿入可能であり、
前記燃焼器ユニット（４１）の燃焼器要素（４３）が、燃焼器管（４３）であり、
前記結合ユニット（３１）の凹部（３３）が、前記支持要素（２０）の主要延在面（１００）と平行な前記燃焼器管（４３）の移動に関して前記燃焼器管（４３）を確実に固定するように構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の加熱モジュール（１）。
【請求項４】
前記燃焼器ユニット（４１）の燃焼器要素（４３）が、末端部（４３’）と先端部（４３’’）とを有し、
前記燃焼器ユニット（４１）の接続器要素（４２）が、前記燃焼器要素（４３）の末端部（４３’）に結合され、
前記燃焼器要素（４３）が、最初に先端部分（４３’’）を、前記上向き方向（１０１）に、前記底側部分（２１）から上側部分（２２）へ、前記結合ユニット（３１）の凹部（３３）に挿入可能であり、
前記結合ユニット（３１）の結合要素（３２）および前記燃焼ユニット（４１）の接続器要素（４２）が、前記結合要素（３２）と接続器要素（４２）との間の確実な固定接続によって前記燃焼器要素（４３）を前記支持要素（２０）の底側部分（２１）に結合するように構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の加熱モジュール（１）。
【請求項５】
前記燃料分配システム（１０）が、前記支持要素（２０）の底側部分（２１）に、力固定式接続および／または接着接続によって結合されていること、または、前記燃料分配システム（１０）が、前記支持要素（２０）の一体部分を形成していることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の加熱モジュール（１）。
【請求項６】
前記燃焼器ユニット（４１）の燃焼器要素（４２）が、前記結合ユニット（３１）の結合要素（３２）と前記燃焼器ユニット（４１）の接続器要素（４２）との間の形状固定式接続（３５）および／または力固定式接続（３６）によって、前記支持要素（２０）の底側部分（２１）に結合されていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の加熱モジュール（１）。
【請求項７】
前記支持要素（２０）が、前記高温加水分解反応器（２）の反応チャンバ（３）に可逆的に接続可能であり、
前記支持要素（２０）が、流動層反応器（２）の基部プレート（２０）であり、
前記反応器（２）の反応チャンバ（３）の内壁が、前記支持要素（２０）の上側部分（２２）によって部分的に形成されていることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の加熱モジュール（１）。
【請求項８】
前記支持要素（２０）が、前記支持要素（２０）の上側部分（２２）および底側部分（２１）の間に配置された酸化剤分配チャンバ（５０）を含み、
前記酸化剤分配チャンバ（５０）が、酸化剤源および前記複数の燃焼器ユニット（４０）と流体連通することを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の加熱モジュール（１）。
【請求項９】
前記燃焼器ユニット（４１）が、さらなる接続器要素（４２’）と酸化剤要素（４４）とを含み、
前記さらなる接続器要素（４２’）が、前記支持要素（２０）の上側部分（２２）で前記結合ユニット（３１）に可逆的に接続され、
前記酸化剤要素（４４）が、前記支持要素（２０）の酸化剤分配チャンバ（５０）と流体連通し、
二成分ノズル（４５）が、前記酸化剤要素（４４）および燃焼器要素（４３）によって前記燃焼器ユニット（４１）の先端領域（４１’’）に形成され、
前記二成分ノズル（４５）が、前記燃焼器管（４３）の先端部（４３’’）の開口（４６）を介して供給される燃料媒体を、前記酸化剤分配チャンバ（５０）を介して前記酸化剤要素（４４）に供給される酸化剤媒体と混合するように構成され、
前記酸化剤要素（４４）が、酸化剤媒体と燃料媒体との燃焼性混合物を前記反応チャンバ（３）に放出するためのさらなる開口（４６’）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の加熱モジュール（１）。
【請求項１０】
前記酸化剤要素（４４）が、前記燃焼器管（４３）の周囲に同心状に配置された酸化剤管（４４）であり、
前記燃焼器管（４４）が、前記酸化剤管（４４）の内側で終端し、
案内手段が、前記酸化剤管（４４）の内壁に配置され、
前記燃焼器管（４３）が、前記案内手段によって確実に固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の加熱モジュール（１）。
【請求項１１】
高温加水分解反応プロセスを実行するように構成された高温加水分解反応器（２）であって、
請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の加熱モジュール（１）を有する反応チャンバ（３）を含む、高温加水分解反応器（２）。
【請求項１２】
前記複数の燃焼器ユニット（４０）が、わずかな故障した燃焼器ユニット（４０）を含み、
前記わずかな故障した燃焼器ユニット（４０）の故障した燃焼器ユニット（４１）が、故障した燃焼器要素（４３）を含み、
第１の補修ステップにおいて、前記故障した燃焼器要素（４３）の末端部（４３’）に結合された接続器要素（４２）が、前記故障した燃焼器ユニット（４１）に関連する結合ユニット（３１）の結合要素（３２）から切り離され、
第２の補修ステップにおいて、前記故障した燃焼器要素（４３）が、前記故障した燃焼器要素（４３）を、最初に末端部（４３’’）を前記下向き方向（１０１’）に引き抜くことによって前記支持要素（２０）の結合ユニット（３１）の凹部（３３）から取り出され、
第３の補修ステップにおいて、故障していない燃焼器要素（４３）が、前記故障した燃焼器要素（４３）と置き換わって提供され、
第４の補修ステップにおいて、前記故障していない燃焼器要素（４３）が、先端部（４３’’）を最初に前記上向き方向（１０１）に挿入して、前記結合ユニット（３１）の凹部（３３）に挿入され、
第５の補修ステップにおいて、前記故障していない燃焼器要素（４３）に結合された接続器要素（４２）が、前記結合要素（３２）に可逆的に接続される、請求項３に記載の加熱モジュール（１）を補修する方法。
【請求項１３】
前記わずかな故障した燃焼器ユニット（４０）のさらなる故障した燃焼器ユニット（４１）が、故障した酸化剤要素（４４）を含み、
前記故障した酸化剤要素（４４）が、前記支持要素（２０）から取り外され、
故障していない酸化剤要素（４４）が、前記支持要素（２０）に可逆的に接続されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
高温加水分解反応器（２）で使用する加熱モジュール（１）を製作するための方法であって、
第１ステップにおいて、燃料分配システム（１０）が、提供され、且つ、燃料源（２’）と流体連通され、
第２ステップにおいて、複数の組み込まれた結合ユニット（３０）を有する支持要素（２０）が提供され、前記複数の結合ユニット（３０）の各結合ユニット（３１）は、結合要素（３２）を設けられ、前記結合要素（３２）が、前記燃料分配システム（１０）と流体連通した状態で結合され、
第３ステップにおいて、複数の燃焼器ユニット（４０）が、前記支持要素（２０）に配置され、前記複数の燃焼器ユニット（４０）の燃焼器ユニット（４１）は、接続器要素（４２）と燃焼器要素（４３）とを設けられ、前記接続器要素（４２）が、前記燃焼器要素（４３）と流体連通され、前記接続器要素（４２）が、前記結合ユニット（３１）の結合要素（３２）に可逆的に接続され、前記接続器要素（４２）が、前記結合ユニット（３１）の前記結合要素（３２）と流体連通される、方法。
【請求項１５】
第４ステップにおいて、前記第１ステップ、第２ステップおよび第３ステップの少なくとも１つまたは全ての後に一時的に、前記支持要素（２０）が、前記高温加水分解反応器（２）の反応チャンバ（３）に可逆的に結合されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温加水分解（ｐｙｒｏｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ）反応器で使用して使用済み希薄酸水または浸出液から酸を再生する加熱モジュールに関する。
さらに、本発明は、そのような加熱モジュールの補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩酸の金属塩溶液または使用済み酸からの塩酸の再生は、高温加水分解法、例えば、流動層技術を含む。
【０００３】
流動層プロセスにおいて、液体は、入口を通して流動層反応器の反応チャンバに向けられ、そこで、粒子状物質の流動層が、反応チャンバ内に形成される。
流動層の固体粒子は、流動層反応器の底部に配置された基部プレートを通って反応チャンバに流入する流動化媒体、例えば、加圧高温ガスの上向き吹込みジェットによって懸濁した状態に維持される。
さらに、加熱要素が、ガスおよび／または流動層を加熱するために提供される。
加熱要素は、燃料ノズルおよび混合ノズルから構成される。
最新式の流動層反応器は、それらの不十分なモジュール性のために、補修および作業に関して不便である。
流動層反応器、基部プレートおよびその構成要素、例えば、加熱要素、ダクトまたはノズルの補修は、分解および再組立てのための長い作業休止時間または膨大な技術的労力を必要とする。
例えば、多くの構成要素は、近づくことが困難であるため、補修の間、交換または分解しなければならず、その結果、補修と取得費がかなり高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、取得費および補修費が削減され、補修労力が劇的に低減され、最大限の操作者利便性が達成される、高温加水分解反応器で使用する加熱モジュールの設置と補修の方法、加熱モジュールの製造方法、および、加熱モジュールを提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、高温加水分解反応器で使用する加熱モジュールであって、
燃料源と流体連通する燃料分配システムと、複数の結合ユニットに含まれる結合要素が前記燃料分配システムと流体連通する支持要素と、該支持要素に配置された複数の燃焼器ユニットとを含み、該複数の燃焼器ユニットの燃焼器ユニットが、接続器要素と燃焼器要素とを含み、前記接続器要素が、前記燃焼器ユニットの燃焼器要素と流体連通するとともに前記結合ユニットの結合要素と可逆的に接続されて流体連通することによって達成される。
【０００６】
本発明によれば、加熱モジュールの補修がそのモジュール性により単純化される、高温加水分解反応器で使用する加熱モジュールを提供することができる。
特に、複数の燃焼器ユニットの全ての燃焼器ユニットは、同じ方法で構成され、各燃焼器ユニットは、別々にガスを供給され、支持要素から可逆的に取出し可能、例えば、取付け可能および取外し可能である。
さらに、前記燃焼器ユニットが支持要素に取り付けられるか結合されるとき、燃焼器要素は、接続器要素および結合要素を介して燃料分配システムと流体連通する。
結合要素および接続器要素は、燃焼器ユニットを燃料分配システムに接続するパイプ継手を含むのが好ましい。
燃焼器要素は、結合要素および接続器要素によって燃料分配機システムに密封式に接続されるのが好ましい。
各燃焼器ユニットは、別個に補修可能、すなわち、別の燃焼器ユニットによって置き換え可能であり、その間、支持要素は、反応チャンバに固定される。
さらに、燃料媒体を燃焼器ユニットに分配するダクトおよびパイプの複雑なネットワークを回避することができる。
加熱モジュールは、単純化される。
燃焼器ユニットと支持要素の間の差込み接続により、加熱モジュールを簡単に製造、導入および補修し、同時に、支持要素または反応チャンバの振動と移動による漏出が生じないように燃焼器ユニットを支持要素に結合することができるのが好ましい。
これにより、現場安全性が大幅に改善される。
さらに、加熱モジュールのモジュール性（燃焼器ユニットの支持要素に対する取外し可能な接続および支持要素の流動層反応器に対する取外し可能な接続の両方に関連する）は、任意選択的に現場でまたは現場外であるいは部分的に現場でおよび部分的に現場外で、加熱モジュールを補修し、組み立てることができる。
ここで、現場でとは、少なくとも、支持要素が流動層反応器に接続されていることを意味し、現場外でとは、支持要素が、例えば、工場での補修または組立ての間、流動層反応器から取り外されていることを意味する。
【０００７】
加熱モジュールは、支持要素を含み、支持要素は、流動層反応器の基部プレートであるのが好ましい。
本発明による加熱モジュールは、複数の燃焼器ユニットを含み、ここで、複数とは、３〜８００個の燃焼器ユニットの間、より好ましくは、１０〜６００個の燃焼器ユニットの間、さらにより好ましくは、１５〜５００個の燃焼器ユニットの間のいずれかの数を意味する。
特に、各燃焼器ユニットは、流動層反応器の底部の基部プレートに配置される。
複数の燃焼器ユニットの各燃焼器ユニットは、別々に、燃料媒体を、好ましくはガスまたは燃焼器ガスを、燃料分配システムから供給される。
好ましくは、複数の燃焼器ユニットの各燃焼器ユニットは、別々に、酸化剤媒体を、好ましくは、空気または酸素を含むガス混合物を、酸化剤分配システムから供給される。
酸化剤分配システムは、支持要素の酸化剤分配チャンバであるのが好ましい。
好ましくは、燃焼器ユニットは、燃焼器要素および酸化剤要素を含み、ここで、燃焼器要素および酸化剤要素の両方は、互いに独立して支持要素に取付け可能であり、支持要素から取外し可能であるのが好ましい。
それによって、同時に燃焼器ユニットの燃焼器要素と燃料分配システムを支持要素から取り外す必要なく、燃焼器ユニットの酸化剤要素を支持要素から取り外すことができる。
【０００８】
本発明の実施形態によれば、複数の燃焼器ユニットの燃焼器ユニットは、酸化剤媒体を燃焼器ユニットに供給する酸化剤要素を含み、酸化剤要素は、支持要素に可逆的に接続され、燃焼器要素および酸化剤要素は、互いに独立して支持要素に取付け、互いに独立して支持要素から取外し可能である。
【０００９】
本発明によれば、加熱モジュール全体を置き換えることなく、加熱モジュールの複数の燃焼器ユニットの燃焼器要素および酸化剤要素を置き換えることができる。
特に、酸化剤要素は、キャップ領域に開口を含み、開口は、燃焼性混合物を流動層反応器の反応チャンバに放出するために設けられる。
酸化剤要素は、キャップ領域の開口のためにより故障しやすく、それにより、酸化剤要素は、加熱モジュールの他の部分よりも頻繁に交換しなければならない。
従って、本発明によれば、酸化剤要素を加熱モジュールの他の部分から独立して補修できるため、補修労力を低減することができる。
燃料分配システムを（全体的にも部分的にも）取り外すことなく故障した燃焼器ユニット（特に、燃焼器要素および／または酸化剤要素）を置き換えることができるように、燃料分配システムは、支持要素に結合（例えば、直接接続）される。
【００１０】
本発明の実施形態によれば、結合ユニットは、支持要素の底側部分から支持要素の上側部分を向く上向き方向に支持要素を完全に貫いて延在する凹部を含み、上側部分および底側部分は、それぞれ支持要素の主要延在面と実質的に平行に延在し、燃焼器ユニットの燃焼器要素は、凹部に挿入可能であり、燃焼器ユニットの燃焼器要素は、燃焼器管であり、結合ユニットの凹部は、支持要素の主要延在面と平行な燃焼器管の移動に関して燃焼器管を確実に固定するように構成されるのが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、各燃焼器要素が、支持要素の凹部に別々に挿入可能であり、支持要素に簡単に結合可能な加熱モジュールを提供することができる。
さらに、最大限の組立現場安全性が達成されるように燃料分配システムと燃焼器ユニットの間の移行領域が密封式に封止される、別個にかつ別々に交換可能な複数の燃焼器ユニットを有する加熱モジュールを提供することができる。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、燃焼器ユニットの燃焼器要素は、末端部と先端部とを有し、燃焼器ユニットの接続器要素は、燃焼器要素の末端部に結合され、燃焼器要素は、最初に先端部分を上向き方向に底側部分から上側部分へ結合ユニットの凹部に挿入可能であり、結合ユニットの結合要素および燃焼ユニットの接続器要素は、結合要素と接続器要素との間の確実な固定接続によって燃焼器要素を支持要素の底側部分に結合するように構成される。
【００１３】
本発明によれば、燃焼器要素だけが交換可能であり、加熱モジュールの他の全ての構成要素は、加熱モジュールに固定されたまま維持される加熱モジュールを提供することができる。
特に、１つの燃焼器要素（例えば、故障した燃焼器要素）を故障していない燃焼器要素と交換可能であり、その間、支持要素は、反応チャンバに固定されたまま維持され、複数の燃焼器ユニットの１つまたは複数または全ての燃焼器ユニットは、支持要素に固定されたまま維持され、故障した燃焼器要素に関連する故障していない酸化剤管は、支持要素の上側部分に固定されたまま維持される。
反対に、酸化剤管が故障した場合、故障した酸化剤管だけを故障していない酸化剤管で置き換えることができ、その間、故障していない燃焼器要素は、支持要素の底側部分に固定されたまま維持される。
それによって、故障した要素だけを交換し、その間、加熱モジュールのほとんどまたは全ての故障していない要素をそれらの指定位置に維持することができる。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、燃料分配システムは、支持要素に、好ましくは、支持要素の底側部分に、力固定式接続および／または接着接続によって結合され、または燃料分配システムは、支持要素の一体部分を形成する。
【００１５】
本発明によれば、支持要素または反応チャンバの振動および／または移動による漏出が生じないように支持要素に結合された燃料分配システムを提供することができる。
それによって、現場安全性が、大幅に改善される。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、燃料分配システムは、ダクト流路であり、ダクト流路のダクトは、前記結合ユニットの結合要素に結合され、ダクト流路は、管およびダクトパイプであり、パイプは、前記結合ユニットの結合要素に、ねじ取付け、溶接、密封式に接続される。
【００１７】
本発明によれば、加熱モジュールを現場外で（例えば、工場内で）組み立て、加熱モジュールを流動層反応器に接続することができる。
燃料分配システムを管として提供することにより、現場安全性（特に、漏出に関連する  ）は、大幅に改善され、故障したパイプを現場でおよび現場外で簡単に交換可能である。
好ましくは、燃料分配システムは、支持要素の主要延在面と実質的に平行に主に延在し、好ましくは、主要延在面に対して垂直な燃料分配システムの延在は、実質的に燃料分配システムのダクトまたはパイプの断面の延在に一致する。
特に、主要延在面に対して垂直な燃料分配システムの延在は、燃料分配システムの最大または最小のダクトまたはパイプの断面の３倍未満、好ましくは、２倍未満、さらにより好ましくは、その断面に等しい。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、燃焼器ユニットの燃焼器要素は、結合ユニットの結合要素と前記燃焼器ユニットの接続器要素との間の力固定式接続および／または形状固定式接続によって、支持要素の底側部分に結合される。
【００１９】
本発明によれば、加熱モジュールを簡単に補修し、同時に、支持要素または反応チャンバの振動、移動による漏出が生じないように燃焼器ユニットを支持要素に結合することができる。
それによって、現場安全性が大幅に改善される。
さらに、支持要素に対する燃焼器ユニットの取外し可能な接続に関連する加熱モジュールのモジュール性は、任意選択的に現場でまたは現場外で加熱モジュールを補修しおよび／または組み立てることができる。
好ましくは、燃焼器ユニットと支持要素の間の差込み接続により、加熱モジュールの迅速かつ確実な補修を許容することができる。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、支持要素は、高温加水分解反応器に可逆的に接続可能であり、支持要素は、流動層反応器のプレート、好ましくは、基部プレートであり、支持要素の上側部分は、流動層反応器の反応チャンバの内壁、好ましくは、底壁を少なくとも部分的に形成する。
【００２１】
本発明によれば、支持要素、すなわち、高温加水分解反応器の基部プレートにモジュール式燃焼器アレイを提供することが可能であり、取付高さを低減することができる。
流動層反応器の反応チャンバの高さは、低減することができるのが好ましい。
これは、上向きおよび／または下向き方向と平行な燃料分配システムの延在が大幅に低減されるためである。
特に、燃料分配システムの供給ダクトまたはパイプの延在が低減される。
このようにして、流動層反応器の取得費を大幅に低減することができる一方で、補修が簡略化される。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、支持要素は、支持要素の上側部分および底側部分の間に配置された酸化剤分配チャンバを含み、酸化剤分配チャンバは、酸化剤源および複数の燃焼器ユニットと流体連通する。
【００２３】
本発明によれば、追加のダクト流路が酸化剤の分配に使用されないため、主要延在面に対して垂直な方向における加熱モジュールの延在をさらに低減することができる。
燃焼器ユニットの酸化剤要素を燃焼器要素および／または燃料分配システムから分離して支持要素に取り付けまたは取り外すことができるように燃料分配システムから分離して各燃焼器ユニットに酸化剤媒体を供給することができる。
それによって、補修労力が、有利に低減される。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、燃焼器ユニットは、さらなる接続器要素と酸化剤要素とを含み、接続器要素は、支持要素の上側部分で結合ユニットに可逆的に接続され、酸化剤要素は、支持要素の酸化剤分配システムと流体連通し、二成分ノズルが、酸化剤要素および燃焼器要素によって燃焼器ユニットの先端領域に形成され、二成分ノズルは、燃焼器管の先端部の開口を介して供給される燃料媒体を、酸化剤分配システムによって酸化剤要素に供給される酸化剤媒体と混合するように構成され、酸化剤管は、酸化剤媒体と燃料媒体との燃焼性混合物を放出するためのさらなる開口を含む。
【００２５】
本発明によれば、燃焼器要素および酸化剤要素の両方を互いに独立して支持要素に取り付け、それから取り外すことができる。
それによって、同時に燃焼器ユニットの燃焼器要素および燃料分配システムを支持要素から取り外すことなく燃焼器ユニットの酸化剤要素を支持要素から取り外すことができる。
燃焼器ユニットの上側領域に二成分ノズルを設けることによって、作業中の現場安全性を高めることができる。
【００２６】
本発明の実施形態によれば、酸化剤要素は、燃焼器管の周囲に同心状に配置された酸化剤管であり、燃焼器管は、酸化剤管の内側で終端し、案内手段が酸化剤管の内壁に配置され、燃焼器管は、案内手段によって確実に固定される。
【００２７】
本発明によれば、現場安全性がさらに高められるように、燃焼器要素と酸化剤要素との間に差込み接続を提供することによって燃焼器ユニットを支持要素に結合することができる。
差込み接続により、燃焼器ユニットと支持要素との間、および、燃焼器要素と酸化剤要素との間の両方で、加熱モジュールを簡単に構築且つ補修し、同時に、支持要素または反応チャンバの振動、移動による漏出が生じないように燃焼器ユニットを支持要素に結合することができる。
【００２８】
さらに、本発明の目的は、高温加水分解反応プロセスを実行するように構成された高温加水分解反応器、特に、流動層反応器であって、本発明による加熱モジュールを有する反応チャンバを含む流動層反応器によって達成される。
【００２９】
本発明によれば、改良された高温加水分解反応器を提供することができ、取得および補修費が低減され、補修労力が劇的に低減され、最大限の操作者利便性が達成される。
さらに、現場安全性が、大幅に改善される。
【００３０】
さらに、本発明の目的は、加熱モジュール、好ましくは、本発明による加熱モジュールの補修方法によって達成され、複数の燃焼器ユニットがわずかな故障した燃焼器ユニットを含み、わずかな故障した燃焼器ユニットの故障した燃焼器ユニットが、故障した燃焼器要素を含み、第１の補修ステップにおいて、故障した燃焼器要素の末端部に結合された接続器要素が、前記故障した燃焼器ユニットに関連する結合ユニットの結合要素から切り離され、第２の補修ステップにおいて、故障した燃焼器要素が、故障した燃焼器要素を、最初に末端部を下向き方向に引き抜くことによって支持要素の結合ユニットの凹部から取り外され、第３の補修ステップにおいて、故障していない燃焼器要素が、故障した燃焼器要素と置き換わって提供され、第４の補修ステップにおいて、故障していない燃焼器要素が、先端部を最初に上向き方向に挿入して、結合ユニットの凹部に挿入され、第５の補修ステップにおいて、故障していない燃焼器要素に結合された接続器要素が、結合要素に可逆的に接続される。
【００３１】
本発明によれば、高温加水分解反応器を補修する補修方法を提供することが可能であり、ここで、加熱モジュールの１つの故障した構成要素を、対応する故障していない構成要素で個別に置き換えることができる一方で、支持要素は、反応チャンバに固定されたまま維持され、複数の燃焼器ユニットの１つまたは複数または全ての燃焼器ユニットは、支持要素に固定されたまま維持され、故障した燃焼器要素に関連する故障していない酸化剤管は、支持要素の上側部分に固定されたまま維持される。
加えて、最先端技術と比べて加熱モジュールをより速く且つより費用効果的に補修することができるため、作業休止時間が低減される。
さらに、現場安全性が、同時に大幅に改善される。
これは、酸化剤要素を、燃焼器要素および／または燃料分配システムから独立して、燃焼器要素に類似した方法で、取り付けおよび／または取り外すことができるためである。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態によれば、わずかな故障した燃焼器ユニットのさらなる故障した燃焼器ユニットが、故障した酸化剤要素を含み、故障した酸化剤要素は、支持要素から取り外され、故障していない酸化剤要素が、支持要素に可逆的に接続される。
【００３３】
本発明によれば、故障した酸化剤要素および故障した燃焼器要素が、互いに独立して、故障していない要素と置き換えられる方法で、加熱モジュールを補修することができる。
特に、さらなる故障した燃焼器ユニットおよび故障した燃焼器ユニットは、同じまたは異なる故障した燃焼器ユニットである。
【００３４】
さらに、本発明の目的は、高温加水分解反応器、特に、流動層反応器で使用する加熱モジュールを製作するための方法によって達成され、
第１ステップにおいて、燃料分配システムが提供され且つ燃料源と流体連通され、
第２ステップにおいて、複数の組み込まれた結合ユニットを有する支持要素が提供され、複数の結合ユニットの各結合ユニットは、結合要素を設けられ、結合要素は、燃料分配システムと流体連通した状態で結合され、
第３ステップにおいて、複数の燃焼器ユニットが、支持要素に配置され、複数の燃焼器ユニットの燃焼器ユニットは、接続器要素と燃焼器要素とを設けられ、接続器要素は、燃焼器要素と流体連通され、接続器要素は、前記結合ユニットの結合要素に可逆的に接続され、接続器要素は、前記結合ユニットの結合要素と流体連通される。
【００３５】
本発明によれば、加熱モジュールのモジュール性（燃焼器ユニットの支持要素に対する取外し可能な接続、および支持要素の反応器に対する取外し可能な接続の両方に関する）が、任意選択的に現場でまたは現場外であるいは部分的に現場でおよび部分的に現場外で、加熱モジュールを補修し、組み立てることを有利に許容するため、加熱モジュールの製造を改善することができる。
ここで、現場でとは、少なくとも、支持要素が反応器に接続されていることを意味し、現場外でとは、少なくとも、支持要素が、例えば、工場での補修または組立ての間、流動層反応器から取り外されていることを意味する。
【００３６】
本発明の実施形態によれば、第１ステップにおいて、燃料分配システムは、ダクト流路、好ましくは、管として構成され、第２ステップにおいて、ダクト流路は、支持要素に結合される。
【００３７】
本発明によれば、加熱モジュールを現場外で（例えば、工場内で）組み立て、加熱モジュールを流動層反応器に接続することができる。
燃料分配システムを管として提供することにより、現場安全性（特に漏出に関連する）は、大幅に改善され、および、故障したパイプを現場でおよび現場外で簡単に交換可能である。
好ましくは、燃料分配システムは、支持要素の主要延在面と実質的に平行に主に延在し、好ましくは、主要延在面に対して垂直な燃料分配システムの延在は、実質的に燃料分配システムのダクトまたはパイプの断面の延在に一致する。
特に、主要延在面に対して垂直な燃料分配システムの延在は、燃料分配システムの最大または最小のダクトまたはパイプの断面の３倍未満、好ましくは、２倍未満、さらによりその断面に等しいのが好ましい。
【００３８】
本発明の実施形態によれば、第４ステップにおいて、第１ステップの後、第２ステップの後および／または第３ステップの後に一時的に、支持要素は、高温加水分解反応器の反応チャンバに可逆的に結合される。
【００３９】
本発明によれば、加熱モジュールを現場外（例えば、工場内で）組み立て、その後、加熱モジュールを流動層反応器に接続することができる。
それによって、高温加水分解反応器で、好ましくは、流動層反応器で、使用する加熱モジュールを製造することができ、補修費、製造費、取得費が最先端技術に対して大幅に削減される。
さらに、流動層反応器で使用するモジュール式加熱装置を製作することによって、加熱モジュールの故障していない構成要素を交換する必要なく、故障した要素だけを置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による加熱モジュールの実施形態を断面図で概略的に示した。
【図２】本発明による加熱モジュールの実施形態を拡大図で概略的に示す。
【図３】本発明による結合要素の実施形態を断面図で概略的に示す。
【図４】本発明による結合要素の実施形態を平面図で概略的に示す。
【図５】本発明による接続器要素の実施形態を断面図で概略的に示す。
【図６】本発明による接続器要素の実施形態を平面図で概略的に示す。
【図７】本発明による加熱モジュールの実施形態を平面図で概略的に示す。
【図８】本発明による加熱モジュールの実施形態を断面図で概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明は、特定の実施形態および図面を参照して記載されるが、本発明は、それらでなく請求項によってのみ限定される。
記載される図面は、単に概略でありかつ非限定的である。
図面中、要素のいくつかの寸法は、説明のために誇張され、原寸に比例して描かれていない場合がある。
【００４２】
単数名詞に言及するときに不定冠詞または定冠詞、例えば、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」が使用される場合、特に記載のない限り、これは、その名詞の複数形を含む。
【００４３】
さらに、本記載および請求項において用語、第１、第２、第３およびそれらの類似用語は、同様の要素を区別するために使用され、必ずしも連続的および時間的な順序を記載するものではない。
そのように使用される用語は適切な状況の下で交換可能であること、および、本明細書に記載される本発明の実施形態は、本明細書に示される記載以外の順番で作動することができることを理解すべきである。
【００４４】
図１に、本発明による高温加水分解反応器２で使用するための加熱モジュール１の実施形態が、示されている。
加熱モジュール１は、燃料源２’（不図示）と流体連通する燃料分配システム１０と、複数の組み込まれた結合ユニット３０を有する支持要素２０と、複数の燃焼器ユニット４０とを含む。
図１は、加熱モジュール１の一部だけを示すが、加熱モジュール１は、複数のそのような部分を含む。
【００４５】
加熱モジュール１は、高温加水分解反応器２の反応チャンバ３に可逆的に接続される。
加熱モジュール１は、高温加水分解反応器である流動層反応器２の底部に可逆的に取り付けられ、ここで、詳細には、支持要素２０が、流動層反応器２の基部プレート２０を形成する。
あるいは、加熱モジュール１は、高温加水分解反応器２およびまたは他の反応器の他の位置に取り付けられてもよい。
【００４６】
支持要素２０は、主要延在面１００と実質的に平行に主に延在する。
支持要素２０は、底側部分となる下部プレート２１と、上側部分となる上部プレート２２とを含む。
チャンバとなる酸化剤分配チャンバ５０が、支持要素２０の底側部分２１および上側部分２２によって形成され、制限される。
ここでは、酸化剤分配チャンバ５０は、酸化剤、特に、酸素を含むガス混合物、例えば、空気を、複数の燃焼器ユニットに供給するために提供される。
【００４７】
燃料分配システム１０は、ダクト流路１０、より好ましくは、管１０であり、力固定式接続、接着接続、または確実な物質接合によって、支持要素２０の底側部分となる底部プレート２１に結合される。
燃料分配システム１０は、燃料媒体を、具体的には、燃焼器ガスを、複数の燃焼器ユニット４０に供給するダクト１１、好ましくは、パイプ１１を含む。
燃料分配システム１０は、主要延在面１００に対して垂直な突出方向１０１、１０１’に、燃料分配システム１０のダクト１１またはパイプ１１の断面の直径の実質的に２０倍未満、好ましくは、実質的に１０倍未満、さらにより好ましくは、実質的に５倍未満またはそれに等しい長さにわたって主に延在する。
突出方向１０１、１０１’と平行な燃料分配システム１０の延在は、複数の燃焼器ユニット４０の燃焼器ユニット４１の延在または突出方向１０１、１０１’と平行な支持要素２０の延在未満であるかそれに等しい。
本明細書において、突出方向１０１、１０１’は、上向き方向１０１または下向き方向１０１’とも呼ばれ、ここで、上向き方向１０１および下向き方向１０１’は、互いに逆平行であり、上向き方向１０１は、支持要素２０の底側部分２１から上側部分２２の方を指す。
【００４８】
複数の結合ユニット３０の結合ユニット３１は、結合要素３２を含む。
ここで、前記結合ユニット３１は、複数の結合ユニット３０のそれぞれを指す。
結合ユニット３１は、凹部３３を含み、ここで、凹部３３は、支持要素２０を完全に貫いて突出方向１０１、１０１’に延在する。
ここで、結合ユニット３０は、底側部分２１に配置された結合要素３２を含み、および好ましくは上側部分２２に配置されたさらなる結合要素３２’を含み、ここで、凹部は、底側部分２１に配置された凹部部分と、上側部分２２に配置されたさらなる凹部部分とを含む。
ここで、結合要素３２は、支持要素２０の底側部分２１に対して溶接される。
【００４９】
前記結合ユニット３１の結合要素３２は、燃料分配システム１０と流体連通する。
燃料媒体は、燃料媒体をダクト１１から、最初に結合要素３２のみを通して、次に燃焼器ユニット４１のみを通して搬送するように、燃料分配システム１０から供給される。
【００５０】
複数の燃焼器ユニット４０の燃焼器ユニット４１は、支持要素２０に配置される。
ここで、前記燃焼器ユニット４１は、複数の燃焼器ユニット４０のそれぞれを指す。
前記燃焼器ユニット４１は、突出方向１０１、１０１’と平行に主に延在する。
前記燃焼器ユニット４１は、接続器要素４２および燃焼器要素４３を含む。
接続器要素４２は、燃焼器要素４３と流体連通し、および、接続器要素４２は、結合要素３２と流体連通する。
燃焼器要素４３は、燃料媒体を搬送するように構成された燃焼器管４３であり、燃料媒体は、燃料分配システム１０によって燃料源２’からダクト１１、結合要素３２および接続器要素４２を通して、燃焼器要素４３の先端部４３’’に供給される。
ここで、燃焼器要素４３は、先端部４３’’に開口４６を含む。
ここで、燃焼器要素４３の先端部４３’’は、接続器要素４２の反対側に配置される。
ここで、接続器要素４２は、燃焼器ユニット４１の末端領域４１’の燃焼器要素の末端部４３’で燃焼器要素４３に結合される。
【００５１】
接続器要素４２は、前記結合ユニット３１の結合要素３２に可逆的に接続される。
結合要素３２と接続器要素４２の間の接続は、確実な形状固定式および／または力固定式接続である。
ここで、燃焼器ユニット４１は、さらに、酸化剤要素４４、具体的には、少なくとも燃焼器管４３の先端部４３’’の周囲に同心状に配置される酸化剤管４４を含む。
それにより、二成分ノズル４５が、酸化剤管４４の、キャップ４４’’とも呼ばれる先端部４４’’によって、および、燃焼器管４３の先端部４３’’によって形成される。
ここで、燃焼器ユニット４１は、燃焼器ユニット４１の先端領域４１’’にノズル４５を含む。
キャップ４４’’は、燃焼性混合物を流動層反応器２の反応チャンバ３に放出するためのさらなる開口４６’を含む。
酸化剤要素４４のキャップ４４’’は、酸化剤要素４４の末端部４４’に可逆的または不可逆的に接続、例えば、溶接される。
【００５２】
酸化剤管４４は、１つまたは複数の案内手段、具体的には、羽根要素を含む。
１つまたは複数の案内手段は、酸化剤管４４の末端領域４４’において酸化剤管４４の内壁に結合される。
【００５３】
ここで、酸化剤管４４は、支持要素２０の上側部分２２に結合される。
ここで、酸化剤管４４は、さらなる接続器要素４２’を含み、これは、酸化剤管４４にその末端部４４’で接着接続、例えば、溶接される。
ここで、さらなる接続器要素４２’は、酸化剤管４４を、力固定式接続、例えば、ねじ、および／または溶接接続によって、支持要素２０の上側部分２２に対してさらなる結合器要素３２’で結合する役割を果たす。
【００５４】
図２に、本発明による加熱モジュール１の実施形態が、示されている。
ここで、燃焼器ユニット４１の接続器要素４２および結合ユニット３１の結合要素３２が示され、結合要素３２は、支持要素２０の底側部分２１または底部プレート２１に、例えば、溶接接合３４によって、および、さらなる形状固定式接続３５’によって、接着接続される。
【００５５】
ここで、接続器要素４２は、燃焼器管４３が結合要素３２および接続器要素４２を介してのみ燃料分配システム１０のダクト１１と流体連通するように、すなわち、結合要素３２と接続器要素４２の間の接続が漏れないように、結合要素３２に差し込まれる。
ここで、接続器要素４２と結合要素３２の間の接続は、確実な形状固定式接続である。
さらに、接続器要素４２と結合要素３２は、力固定式接続３６、例えば、ねじ取付け式接続３６によって接続される。
【００５６】
ここで、結合要素３２は、結合チャネル３２０を含み、結合チャネル３２０は、結合チャネル３２０をダクト１１に結合するように構成された第１結合インターフェースと、結合チャネル３２０を接続器要素４２に結合する第２インターフェースとを有する。
それにより、結合チャネル３２０は、ダクト１１と、および、接続器要素４２の接続器チャネル４８と流体連通する。
ここで、接続器チャネル４８は、燃焼器管４３と流体連通し、燃焼器管４３は、確実な形状固定式接続、接着接続、ここでは、さらなる溶接接合４３’’’によって接続器要素４２に接続される。
ここで、燃焼器管４３は、突出方向１０１、１０１’と平行に主に延在し、ダクト１１または管１１は、主に、支持要素２０の底側部分２１の主要延在面１１と平行に延在する。
【００５７】
図３に、本発明による結合要素３２の実施形態が、断面図で概略的に示されている。
【００５８】
ここで、結合チャネル３２は、対称軸１０１’’に対して実質的な回転対称であり、ここで、実質的な回転対称とは、結合要素３２が、結合要素３２の結合チャネル３２０、受容部３６１または他の別個の構成要素の少なくとも１つは別として回転対称であることを意味する。
支持要素２０の底側部分２１に結合されるとき、対称軸１０１’’は、突出方向１０１と平行に向けられる。
ここで、結合要素３２は、外側、すなわち、対称軸１０１’’に対して垂直な方向に第１インターフェース３２１を有する結合チャネル３２０を含む。
結合チャネル３２０の第１インターフェース３２１は、結合チャネル３２０の第２インターフェース３２２の第２の直径３２２’より大きい第１の直径３２１’を有する。
ここで、第２インターフェース３２２は、中空キャビティ４２０に面し、中空キャビティ４２０は、本明細書中で結合要素３２の接続器ソケット４２０と呼ばれる。
結合要素３２は、実質的に円筒状の外形を有し、結合要素３２は、実質的に円筒状の上側部分３２０’と実質的に円筒状の下側部分３２０’’とを含む。
対称軸１０１’’に対して垂直な方向において、結合要素３２の断面は、結合要素３２の上側部分３２０’で第３の直径３２３’を有する。
上側部分３２０’は、本明細書中で結合プラグ３２０’とも呼ばれる。
本明細書によれば、結合プラグ３２０’は、確実な形状固定式接続によって、具体的には、結合プラグ３２０’を底側部分２１で凹部３３に挿入することによって、支持要素２０底側部分２１に接続されるように構成される。
さらに、結合要素３２は、第６の直径３２６’を有する断面を有する円筒状下側部分３２０’’を含む。
結合要素３２の下側部分３２０’’は、本明細書中で結合基部３２０’’とも呼ばれ、第２の高さ３３２’を有し、第２の高さ３３２’は、接続器ソケット４２０の第３の高さ３３３’より大きい。
本発明によれば、結合基部３２０’は、接続器ソケット４２０を含み、接続器ソケット４２０は、確実な形状固定式接続によって接続器要素４２と接続するように構成される。
【００５９】
結合要素３２は、切欠き３３０および接続器ソケット４２０を含み、ここで、切欠き３３０および接続器ソケット４２０は、結合要素３２の対称軸１０１’’の周りで中心領域に実質的に配置される。
接続器ソケット４２０および切欠き３３０は、結合要素３２の凹部３３、３３０、４２０を一緒に形成し、凹部３３、３３０、４２０は、対称軸１０１’’と平行な方向において接続器要素３２を完全に貫いて延在する。
ここで、切欠き３３０は、結合要素３２の上側部分において上向き方向１０１の第１の高さ３３１’と第４の直径３２４’とを有し、燃焼器管４３が、最初に先端部４３’’が、上向き方向１０１において結合要素３２の凹部３３、３３０、４２０に挿入されるとき、燃焼器管４３を受け入れるように構成される。
ここで、接続器ソケット４２０は、第３の高さ３３３’および第５の直径３２５’を有し、接続器要素４２が、形状固定式接続によって結合要素３２に接続されるように接続器要素４２を受け入れるべく構成される。
ここで、第３の直径３３３’は、接続器プラグ４２０’の高さに実質的に等しく、第５の直径３２５’は、接続器プラグ４２０’の第５の幅４２５’に実質的に等しい（図５参照）。
【００６０】
ここで、切欠き３３０の第４の直径３２４’は、接続器ソケット４２０の第５の直径より小さい。
それによって、燃焼器要素４３が、支持要素２０の底側部分２１で結合要素３２の凹部の凹部部分４３０、３３０に挿入されるとき、接続器プラグ４２０’は、上向き方向１０１の対称軸に沿った移動を防止されることができる。
【００６１】
図４に、本発明による結合要素３２の実施形態が、示されている。
ここで、結合要素３２を、例えば、ボルトまたはねじを用いて、接続器要素４２に結合するように構成された４つの受容部３６１が、ここでは、円３６２の上に、結合要素３２の下側部分に配置されている。
受容部は、対称軸１０１’’に対して垂直な面１００において結合チャネル３２０（図３に示される）から離間されて配置される。
ここで、切欠き３３０および接続器ソケット４２０は、結合要素３２が支持要素２０に接続されるとき、支持要素２０の底側部分２１で凹部３３の凹部部分を形成する。
【００６２】
図５に、本発明による接続器要素４２の実施形態が、示されている。
ここで、接続器要素４２は、接続器プラグ４２０’と接続器基部４２０’’とを含む。
ここで、接続器要素４２は、さらなる対称軸１０１’’’に対して実質的に回転対称である。
ここで、実質的に、回転対称とは、接続器要素４２が、接続器要素４２の接続器ダクト４２１、４２２または他の別個の構成要素は別として回転対称であることを意味する。
この点において、接続器要素４２は、実質的に円筒状に成形された外形を有し、ここで、接続器プラグ４２０’が、第５の幅４２５’の直径を有する実質的に円筒状に成形された外形を有し、接続器基部４２０’’は、第６の幅４２６’の直径を有する実質的に円筒状に成形された外形を有する。
接続器要素４２全体は、さらなる対称軸１０１’’と平行な第５の高さ３３５’に沿って延在し、ここで、基部部分は、第４の高さ３３４’を有し、第４の高さ３３４’は、第５の高さ３３５’よりも約４〜５倍小さい。
ここで、接続器チャネル４８が、上側円筒部分と下側円筒部分を有して実質的に円筒状に成形される。
上側円筒部分は、燃焼器管４３を受け入れるように構成され、および、本明細書において管ソケット４３０とも呼ばれる。
管ソケット４３０は、第５の幅４２５’よりも小さい第４の幅４２４’の直径の断面を有する。
チャネル４８の下側部分は、第３の幅４２３’の直径を有する。
接続器チャネルの下側部分の第３の幅４２３’は、管ソケット４３０の第４の幅４２４’よりも小さい。
ここで、接続器チャネル４８は、接続器ダクト４２１、４２２と流体連通し、ここで、接続器ダクト４２１、４２２は、第１ダクト４２１および第２ダクト４２２を含む。
好ましくは、第１ダクト４２１は第１の幅４２１’の直径を有し、第２ダクト４２２は、さらなる対称軸１０１’’と平行な第２の幅４２２’の延在部を有し、ここで、第２の幅４２２’は、好ましくは、第１の幅４２１’より大きい。
第１ダクト４２１は、第２ダクト４２２よりもさらなる対称軸１０１’’の近くに配置される。
第１ダクト４２１は、接続器チャネル４８とのインターフェースと、第２ダクトとのインターフェースとを含み、第２ダクト４２２は、第１ダクト４２１とのおよび接続器プラグ４２０’の周囲とのインターフェースを含む。
接続器要素４２１は、１つまたは複数の、好ましくは４つの別個の離間された第１ダクト４２１を含む。
第２ダクト４２２は、さらなる対称軸１０１’’に対して垂直な面１００においてリング状の断面を有する。
第２ダクト４２２は、接続器プラグ４２０’の円周方向の周りに完全に延在し、それにより、１つまたは複数の第１ダクト４２１を互いに流体連通した状態に接続する。
好ましくは、接続器チャネル４８は、１つまたは複数の、好ましくは、４つの、接続器ダクト４２１、４２２の第１ダクト４２１のそれぞれと流体連通する。
接続器チャネル４８は、リング状第２ダクト４２２との流体連通において、第１ダクト４２１を経由する。
【００６３】
図６に、本発明による接続器要素４２の実施形態が、示されている。
ここで、接続器要素４２は、さらなる対称軸１０１’’の周りに配置された接続器チャネル４８を含む。
接続器チャネル４８は、（図５に示される）接続器ダクト４２１、４２２と流体連通する。
ここで、矢印４２０’および４２０’’は、それぞれ接続器プラグ４２０’および接続器基部４２０’’の境界領域の位置を示す。
接続器要素４２は、接続器基部４２０’’において、さらなる円３６２’上に配置された、さらなる受容部３６１’、ここでは、４つのさらなる受容部３６１’をさらに含む。
接続器要素４２が結合要素３２と接続されるとき、さらなる受容部３６１’と、結合基部３２０’’の受容部３６１は、互いに上下に突出方向１０１、１０１’に整列され、それにより、接続器基部４２０’’を、各受容部３６１におよび関連するさらなる受容部３６１’に挿入される結合要素、例えば、ボルトまたはねじによって、結合基部３２０’’に結合することができる。
【００６４】
図７に、本発明による加熱モジュール１の実施形態が、平面図で概略的に示されている。
ここで、加熱モジュール１は、底側から示され、支持要素２０は、円形の断面を有する。
ここでは、燃料分配システム１０は、１つまたは複数の、好ましくは２つの入口ダクト１１’またはパイプ１１’を含む管１０である。
入口パイプ１１’は、燃料源２’と、好ましくは、反応器の燃料源２’と流体連通する。
【００６５】
本発明によれば、複数の燃焼器ユニット４０の全ての燃焼器ユニット４１が、１つまたは複数の入口ダクト１１’または入口パイプ１１’を介して、燃料源２’に単に接続される。
ここで、複数の燃焼器ユニット４０の各燃焼器ユニット４１は、１つまたは複数の入口ダクト１１’またはパイプ１１’の１つだけを介して燃料源２’と流体連通する。
それにより、入口パイプ１１’を取り付けおよび／または取り外すことによって、加熱モジュール１を、反応チャンバ３へ簡単に取り付け、および取り外すことが可能である。
ここで、入口パイプ１１’は、燃料源２’に可逆的に接続され、その結果、加熱モジュール１全体が、流動層反応器２の反応チャンバ３に簡単に取付け可能であり、且つ、取外し可能である、すなわち、各燃焼器ユニット４１を燃料源２’に個々に取り付け、それから取り外す必要がない。
特に、本発明によれば、複数の燃焼器ユニット４０の各燃焼器ユニット４１を燃料源２’に個々におよび直接接続するための複数のダクトを回避することができる。
このようにして、容易に維持できる単純な加熱モジュール１を提供することができる。
【００６６】
図８に、本発明による加熱モジュール１の実施形態が、示されている。
ここで、加熱モジュール１は、流動層反応器２の、好ましくは、流動層反応器２の反応チャンバ３に固定されて示されている。
ここで、複数の燃焼器ユニット４０の各燃焼器ユニット４１は、それぞれ上向き方向１０１と実質的に平行に延在する。
支持要素２０は、底側部分２１を含み、底側部分２１は、複数の結合ユニット３０の関連する結合ユニット３１において燃焼器管４３を保持する。
さらに、各酸化剤管４４は、酸化剤分配チャンバ４４と、好ましくは、空気分配チャンバと流体連通する。
ここで、支持要素２０の上側部分２２は、流動層反応器２の反応チャンバ３の底部プレート２２を同時に形成する上側プレート２２である。
【００６７】
本発明によれば、本発明による加熱モジュール１の補修を実行することができる。
加熱モジュール１の作動中、燃焼器ユニット４０のごく一部が故障する場合があり、この際、そのような故障した燃焼器ユニット４１は、故障した燃焼器要素４３を含み、故障した燃焼器要素４３は、故障していない要素によって交換しなければならない。
【００６８】
第１の補修ステップにおいて、故障した燃焼器要素４３の末端部４３’に結合された接続器要素４２が、前記故障した燃焼器ユニット４１に関連する結合ユニット３１の結合要素３２から切り離される。
これは、接続器要素４２と結合要素３２の間の力固定式接続を解除することによって、例えば、受容部３６１およびさらなる受容部３６１’に挿入されたねじまたはボルトを取り除くことによって、達成可能である。
第１の補修ステップは、燃料源２’が、燃料媒体を加熱モジュール１の故障した燃焼器ユニット４１に供給するパイプ１１’から切り離された後、実行される。
【００６９】
第２の補修ステップにおいて、故障した燃焼器要素４３は、故障した燃焼器要素４３を、最初は、末端部４３’’を下向き方向１０１’に引き抜くことによって、支持要素２０の結合ユニット３１の凹部３３から取り除かれる。
それによって、接続器プラグ４２０’は、接続器ソケット４２０から取り除かれる。
【００７０】
第３の補修ステップにおいて、故障していない燃焼器要素４３が、故障した燃焼器要素４３と置き換わって提供される。
この第３の補修ステップは、各故障した燃焼器ユニット４１ごとに個別に、および他の故障した燃焼器ユニット４１から独立して実行される。
【００７１】
第４の補修ステップにおいて、故障していない燃焼器要素４３が、結合ユニット３１の凹部３３に挿入され、最初は、先端部４３’’が、上向き方向１０１に挿入される。
それにより、故障していない燃焼器管の接続器プラグ４２０’が、結合要素３２の接続器ソケット４２０に挿入され、その結果、故障していない燃焼器管４３の接続器要素４２が、結合要素３２に確実に形状固定される。
【００７２】
第５の補修ステップにおいて、故障していない燃焼器要素４３に結合された接続器要素４２は、結合要素３２に可逆的に接続される。
故障していない燃焼器要素４３が、凹部３３に差し込まれると、燃焼器管４３は、燃焼器ユニット４１の関連する酸化剤要素４４に配置された案内手段によって案内される。
このようにして、燃焼器管４３は、酸化剤管４４と好ましくは同軸状に整列され、および振動に関して結合され、その結果、漏出の危険性が低減される。
加えて、燃焼器要素４３と結合要素３２の間の接続は、接続器要素４２の接続器基部４２０’’と結合要素３２の結合基部３２０’’との間に配置された封止リングによって、密封式に封止される。
【００７３】
さらに、酸化剤管４４は、支持要素２０の上側部分２２に別個に取り付けられているため、いずれの故障した酸化剤管４４も燃焼器管４３から独立して交換可能である。
それにより、故障した加熱モジュール１のそのような構成要素だけを交換する一方で、他の全ての構成要素をそれらの設置された位置に固定したまま維持することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１    ・・・加熱モジュール
２    ・・・高温加水分解反応器／流動層反応器
２’  ・・・燃料源
３    ・・・反応チャンバ
１０    ・・・燃料分配システム／ダクト流路／管
１１    ・・・ダクト／パイプ
１１’  ・・・入口ダクト／パイプ
２０    ・・・支持要素／基部プレート
２１    ・・・支持要素の底側部分
２２    ・・・支持要素の上側部分
３０    ・・・複数の結合ユニット
３１    ・・・結合ユニット
３２    ・・・結合要素
３２’  ・・・さらなる結合要素
３３    ・・・凹部
３４    ・・・溶接接合
３５    ・・・形状固定式接続
３５’  ・・・さらなる形状固定式接続
３６    ・・・力固定式接続
４０    ・・・複数の燃焼器ユニット
４１    ・・・燃焼器ユニット
４１’  ・・・燃焼器ユニットの末端領域
４１’’ ・・・燃焼器ユニットの先端領域
４２    ・・・接続器要素
４２’  ・・・さらなる接続器要素
４３    ・・・燃焼器要素／燃焼器管
４３’  ・・・燃焼器要素の末端部
４３’’ ・・・燃焼器要素の先端部
４３’’’・・・さらなる溶接接合
４４   ・・・酸化剤要素／酸化剤管
４４’ ・・・酸化剤要素の末端部
４４’’ ・・・酸化剤要素の先端部
４５   ・・・二成分ノズル
４６   ・・・開口
４６’ ・・・さらなる開口
４８   ・・・接続器チャネル
５０   ・・・酸化剤分配チャンバ
１００   ・・・主要延在面
１０１   ・・・上向き方向
１０１’ ・・・下向き方向
１０１’’ ・・・対称軸
１０１’’’・・・さらなる対称軸
３２０   ・・・結合チャネル
３２０’ ・・・結合プラグ
３２０’’ ・・・結合基部
３２１   ・・・第１の結合インターフェース
３２１’ ・・・第１の直径
３２２   ・・・第２の結合インターフェース
３２２’ ・・・第２の直径
３２３’ ・・・第３の直径
３２４’ ・・・第４の直径
３２５’ ・・・第５の直径
３２６’ ・・・第６の直径
３３０   ・・・切欠き
３３１’ ・・・第１の高さ
３３２’ ・・・第２の高さ
３３３’ ・・・第３の高さ
３３４’ ・・・第４の高さ
３３５’ ・・・第５の高さ
３６１   ・・・受容部
３６１’ ・・・さらなる受容部
３６２   ・・・円
３６２’ ・・・さらなる円
４２０   ・・・接続器ソケット
４２０’ ・・・接続器プラグ
４２０’’ ・・・接続機基部
４２１   ・・・第１の接続器ダクト
４２１’ ・・・第１の幅
４２２   ・・・第２の接続器ダクト
４２２’ ・・・第２の幅
４２３’ ・・・第３の幅
４２４’ ・・・第４の幅
４２５’ ・・・第５の幅
４２６’ ・・・第６の幅
４３０   ・・・管ソケット
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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