УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ С ТРЕХМЕРНЫМ КОЛЬЦЕВЫМ ВРАЩАЮЩИМСЯ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ

1. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц, выполненное с возможностью формирования кольцевого вращающегося псевдоожиженного слоя, причем указанное устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц содержит:
сосуд, содержащий внешнюю стенку и неподвижную внутреннюю стенку, образующие камеру;
впускное отверстие для твердых частиц на первом конце сосуда, выполненное с возможностью приема твердых частиц в камеру; и
одно или более впускных отверстий для подачи, выполненных с возможностью нагнетания текучей среды в камеру в таком направлении, что по мере протекания текучей среды в камере твердые частицы создают кольцевой вращающийся слой;
при этом неподвижная внутренняя стенка сосуда является проницаемой для текучей среды таким образом, что сосуд выполнен с возможностью отведения текучей среды в радиальном направлении в пространство внутри неподвижной внутренней стенки.
2. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по п. 1, в котором указанные одно или более впускных отверстий для подачи газа и впускное отверстие для твердых частиц выполнены с возможностью нагнетания подаваемого газа и твердых частиц в направлении, которое находится под острым углом к продольной оси сосуда.
3. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащее:
выпускное отверстие на втором конце сосуда, выполненное с возможностью удаления твердых частиц из сосуда.
4. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-3, которое выполнено с возможностью работы таким образом, что продольная ось является одной осью из следующих: горизонтальная, вертикальная или наклонная под углом.
5. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-4, в котором впускное отверстие для твердых частиц ориентировано в осевом направлении или радиальном направлении сосуда.
6. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-5, в котором впускное отверстие для твердых частиц на первом конце сосуда выполнено с возможностью приема твердых частиц с распределением частиц по размеру 1-3000 микрон.
7. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-6, которое содержит одно или более впускных отверстий вдоль продольной оси сосуда в различных осевых местоположениях, каждое из которых индивидуально сообщается по текучей среде с источником текучей среды.
8. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-7, которое содержит 1-128 впускных отверстий, расположенных в азимутальном направлении сосуда, при длине сосуда от 1 до 50 м, в предварительно заданном осевом местоположении, и находящихся в сообщении по текучей среде с источником текучей среды.
9. Способ обработки материалов, причем указанный способ включает:
обеспечение устройства для контактирования текучей среды и твердых частиц, которое содержит:
сосуд, содержащий внешнюю стенку и неподвижную внутреннюю стенку, образующие камеру;
впускное отверстие для твердых частиц на первом конце сосуда, выполненное с возможностью приема твердых частиц в камеру; и
одно или более впускных отверстий для подачи, выполненных с возможностью нагнетания текучей среды в камеру в таком направлении, что по мере протекания текучей среды в камере, твердые частицы создают кольцевой вращающийся слой;
при этом неподвижная внутренняя стенка сосуда является проницаемой для текучей среды таким образом, что сосуд выполнен с возможностью отведения текучей среды в радиальном направлении в пространство внутри неподвижной внутренней стенки;
управление устройством для контактирования текучей среды и твердых частиц таким образом, чтобы оно имело по меньшей мере две зоны с различными функциями, при этом каждая зона содержит одно или более впускных отверстий для подачи;
подачу текучей среды в каждую зону устройства для контактирования текучей среды и твердых частиц через одно или более впускных отверстий для подачи каждой зоны;
подачу твердых частиц в устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц на впускном отверстии для твердых частиц на первом конце сосуда таким образом, что текучая среда в каждой зоне и твердые частицы формируют кольцевой вращающийся псевдоожиженный слой; и
внутри каждой зоны устройства для контактирования текучей среды и твердых частиц контактирование текучей среды с твердыми частицами в условиях процесса, достаточных для образования продукта;
при этом указанные по меньшей мере две зоны включают в себя по меньшей мере одну зону продувки, выполненную с возможностью продувки промежуточного газа от твердых частиц в нем с помощью продувочного газа.
2
8
10. Способ по п. 9, в котором продувочный газ включает в себя газообразный азот, диоксид углерода, аргон, водяной пар, водород, метан, парафин C-C, или их комбинации.
11. Способ по любому из пп. 9-10, в котором текучая среда в одной или более зонах включает в себя один или более углеводородов, твердые частицы включают в себя катализатор для каталитического крекинга углеводородов, а условия на стадии контактирования являются достаточными для каталитического крекинга углеводородов.
12. Способ по любому из пп. 9-11, в котором текучая среда в одной или более зонах включает в себя регенерирующий газ, твердые частицы включают в себя отработавший катализатор, а условия на стадии контактирования являются достаточными для регенерации отработавшего катализатора, чтобы образовывать регенерированный катализатор.
13. Способ по любому из пп. 9-12, в котором текучая среда в одной или более зонах включает в себя один или более мономеров, твердые частицы включают в себя катализатор для катализирования полимеризации мономеров, а условия обработки на стадии контактирования являются достаточными, чтобы вызывать полимеризацию мономеров.
14. Способ по любому из пп. 9-13, в котором текучая среда, подаваемая в одну или более зон, включает в себя отдувочный газ, твердые частицы включают в себя смесь растворенного вещества и полимера, а условия обработки на стадии контактирования являются достаточными для дегазации растворенного вещества из полимера с образованием сухого твердого полимера.
15. Способ по любому из пп. 9-14, дополнительно включающий:
отведение текучей среды в пространство, ограниченное неподвижной внутренней стенкой, для отделения текучей среды от твердых частиц, при этом твердые частицы удерживаются в камере с помощью центробежной силы; и
удаление твердых частиц из выпускного отверстия на втором конце цилиндрического сосуда с контролируемым вращением твердых частиц и скоростью выгрузки; и необязательно рециркуляцию части твердых частиц от выпускного отверстия к впускному отверстию.
16. Способ по любому из пп. 9-15, в котором скорость вращения твердых частиц в каждой зоне устройства находится в диапазоне, достаточном для поддержания равномерного кольцевого потока твердых частиц.
17. Способ по любому из пп. 9-16, в котором истирание твердых частиц смягчается с помощью нагнетания текучей среды, которая обеспечивает газовую амортизацию на внутренней поверхности внешней стенки для уменьшения столкновений частиц со стенкой.
18. Способ по любому из пп. 9-17, в котором текучая среда, подаваемая в одну или более зон, включает в себя продувочный газ, выполненный с возможностью продувки промежуточного газа от твердых частиц в одной или более зонах.
19. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-7, в котором внешняя стенка выполнена с возможностью вращения.