用于热水解反应器中的加热模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于热水解反应器、特别是用于从废酸洗液或浸提液中再生酸的加热模块。本发明进一步涉及一种用于维护此类加热模块的方法。
【背景技术】
[0002]典型地，从所述酸的金属盐溶液或废酸再生盐酸包括一个热水解过程，例如流化床技术。
[0003]在该流化床法中，将液体引导通过一个入口进入流化床反应器的反应室中，其中在该反应室中形成颗粒物质的一个流化床。通过流化介质(例如加压的热气)的向上吹射流将该床的固体颗粒保持呈悬浮，该流化介质通过位于反应器底部的底板进入该反应室。此夕卜，提供加热元体以加热该气体和/或流化床。这些加热元体典型地由一组燃料喷嘴和混合喷嘴组成。根据现有技术的反应器关于维护和操作是不方便的，尤其由于它们的不充足的模块性。反应器、底板和/或其部件(例如加热元件、管道或喷嘴)的维护典型地要求长的关机时间和/或庞大的技术工作来拆卸和再组装。例如，难以接近的许多部件在维护的过程中需要替换或拆卸，这样使得维护和/或获取成本是相当高的。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的一个目的是提供一种用于安装和/或维护在热水解反应器中使用的加热模块的改进的方法、一种用于制造该加热模块和/或改进的加热模块的改进的方法，其中获取和维护成本降低，维护工作大幅度减少和/或其中实现了最大程度的操作者便利性。
[0005]本发明的目的通过一种在热水解反应器中使用的加热模块得以实现，该加热模块包括:
[0006]一一个燃料分配系统，该燃料分配系统与一个燃料源处于流体连通，
[0007]一一个承载元件，该承载元件具有多个内置式耦合单元，其中该多个耦合单元的一个耦合单元包括一个耦合元件，其中所述耦合单元的耦合元件与该燃料分配系统处于流体连通，
[0008]—安排在该承载元件上的多个燃烧器单元，其中该多个燃烧器单元的一个燃烧器单元包括一个连接器元件和一个燃烧器元件，其中该连接器元件与该燃烧器元件处于流体连通，其中该连接器元件可逆地连接到所述耦合单元的耦合元件上并且其中该连接器元件与所述親合单元的親合元件处于流体连通。
[0009]根据本发明，由此有利地可能提供一种用于热水解反应器中的改进的加热模块，其中该加热模块的维护由于其模块性而被简化。具体地，该多个燃烧器单元的所有燃烧器单元以相同方式构造，其中每个燃烧器单元被分开地和/或单独地供应气体和/或是从该承载元件可逆地可移除的，例如可附接的和可拆离的。此外，当所述燃烧器单元被附接或固定到该承载元件上时，该燃烧器元件与该燃料分配系统经由该连接器元件和该耦合元件处于流体连通。优选地，该耦合元件和/或连接器元件包括一个管配件以便将该燃烧器单元连接到该燃料分配系统上。该燃烧器元件优选地通过该耦合元件和该连接元件密封地连接到该燃料分配系统上。优选地，在该承载元件被固定到该反应室上的同时-每个燃烧器单元是分开地可维护的-即，可被另一个燃烧器单元替换。此外，有利地可能的是避免用于将燃料介质分配到这些燃烧器单元的管道和/或管的复杂网络。有利地，该加热模块配备有一种简化的构造。优选地，由于本发明的在该燃烧器单元与该承载元件之间的插塞式连接，有利地可能的是容易地制造、安装和维护该加热模块并且同时将该燃烧器单元固定到该承载元件上，这样使得没有由于该承载元件或反应室的振动和/或移动的泄漏发生。由此，场地安全性被显著改进。此外，该加热模块的模块性-关于燃烧器单元与承载元件的可移除连接以及关于承载元件与反应器的可移除连接二者-有利地允许任选地现场或场外或部分地现场和部分地场外维护和/或组装该加热模块。在此，现场是指至少该载体元件被连接到该反应器并且场外是指至少该载体元件从该反应器上移除，例如在一个车间中维护或组装的过程中。
[0010]该加热模块包括一个承载元件，该承载元件优选地是一个流化床反应器的底板。根据本发明的加热模块包括多个燃烧器单元，其中多个是指优选地在3与800个燃烧器单元之间，更优选的在10与600个燃烧器单元之间、甚至更优选的在15与500个燃烧器单元之间的任何数目。具体地，每个燃烧器单元被安排在该流化床反应器的底部上的底板上。优选地，该多个燃烧器单元的每个燃烧器单元被分开地和/或单独地供应来自该燃料分配系统的一种燃料介质，优选地气体或燃烧器气体。优选地，该多个燃烧器单元的每个燃烧器单元被分开地和/或单独地供应来自一个氧化剂分配系统的氧化剂介质，优选地空气或包含氧气的气体混合物。该氧化剂分配系统优选地是该载体元件的一个氧化剂分配室。优选地，该燃烧器单元包括一个燃烧器元件和一个氧化剂元件，其中优选地该燃烧器元件和该氧化剂元件二者彼此独立地是可附接到该承载元件上和/或从该承载元件上可拆离。由此有利地可能的是将该燃烧器单元的氧化剂元件从该承载元件上拆离而同时不将该燃烧器单元的燃烧器元件和/或该燃料分配系统从该承载元件上拆离。
[0011]根据本发明的一个优选的实施例，该多个燃烧器单元的燃烧器单元进一步包括一个用于将氧化剂介质供应到该燃烧器单元的氧化剂元件，其中将该氧化剂元件可逆地连接到该承载元件上，其中该燃烧器元件和该氧化剂元件优选地彼此独立地是可附接到该承载元件上的和/或彼此独立地是从该承载元件可拆离。
[0012]根据本发明，由此有利地可能的是替换该加热模块的该多个燃烧器单元的燃烧器元件和/或氧化剂元件而不整体地替换该加热模块。具体地，该氧化剂元件在一个帽区域包括开口，提供该开口用于将一种可燃混合物释放进反应器的反应室中。典型地，该氧化剂元件更易受到由于该帽区域中的开口的故障的影响，这样使得该氧化剂元件必须比该加热模块的其他零件更经常地被替换。根据本发明，因此有利地有可能减少维护工作，因为该氧化剂元件可以独立于该加热模块的其他零件进行维护。优选地，将燃料分配系统固定到(例如直接连接到)承载元件上，这样使得有利地有可能替换有缺陷的燃烧器单元-特别是燃烧器元件和/或氧化剂元件-而不拆离该燃料分配系统(整体地或部分地)。
[0013]根据本发明的一个优选的实施例，所述耦合单元包括一个凹部，该凹部在一个从承载元件的底部指向承载元件的顶部的向上方向上完全延伸通过该承载元件，其中该顶部和底部各自基本上平行于承载元件的一个主延伸平面延伸，其中所述燃烧器单元的燃烧器元件是可插入该凹部中的，其中所述燃烧器单元的燃烧器元件优选地是一个燃烧器管，其中所述耦合单元的凹部优选地配置成相对于燃烧器管平行于承载元件的主延伸平面的移动，强制锁定燃烧器管。
[0014]根据本发明，由此有利地有可能提供一种加热模块，其中每个燃烧器元件可以分开地插入该承载元件的凹部中并且容易地固定到该承载元件上。此外，有利地有可能提供一种加热模块，该加热模块具有独立地且分开地可替换的多个燃烧器单元，其中该燃料分配系统与该燃烧器单元之间的过渡区被气密地密封这样使得实现最大的施工场地安全。
[0015]根据本发明的一个优选的实施例，所述燃烧器单元的燃烧器元件具有一个尾端和一个头端，其中将所述燃烧器单元的连接器元件固定到燃烧器元件的尾端上，其中该燃烧器元件可插入，首先头部，在向上方向中，从底部到顶部，进入所述耦合单元的凹部中，其中所述耦合单元的耦合元件和所述燃烧器单元的连接器元件被配置成通过耦合元件与连接器元件之间的强制锁定连接将燃烧器元件固定到承载元件的底部上。
[0016]根据本发明，由此有利地有可能提供一种加热模块，其中仅该燃烧器元件是可替换的并且其中该加热模块的所有其他部件保持固定到该加热模块上。具体地，在承载元件保持固定到反应室上的同时，在该多个燃烧器单元的一个或多个或所有的燃烧器单元保持固定到承载元件上的同时和/或在与有缺陷的燃烧器元件有关的一个完整的氧化剂管保持固定到该承载元件的顶部上的同时，一个单一的燃烧器元件-例如一个有缺陷的燃烧器元件-可以被一个完整的燃烧器元件替换。相反地，如果该氧化剂管是有缺陷的，在完整的燃烧器元件保持固定到承载元件的底部上的同时，仅该有缺陷的氧化剂管可以被一个完整的氧化剂管替换。由此有利地有可能，在加热模块的大部分或所有完整的元件保持在它们的指定的位置的同时，仅替换这些有缺陷的元件。
[0017]根据本发明的一个优选的实施例，通过一种力锁定和/或粘合剂连接，或燃料分配系统形成该承载元件的一个组成部分，将燃料分配系统固定到承载元件上、优选地固定在承载元件的底部上。
[0018]根据本发明，由此有利地有可能提供一种燃料分配系统，该燃料分配系统被固定到承载元件上，这样使得没有由于承载元件或反应室的振动和/或移动的泄漏发生。由此，场地安全性被显著改进。
[0019]根据本发明的一个优选的实施例，该燃料分配系统是一种管道系统，其中该管道系统的一个管道被固定到所述耦合单元的耦合元件上，其中该管道系统优选地是一种管系并且该管道是一种管，其中该管优选地是与所述耦合单元的耦合元件螺纹配合的和/或焊接的和/或密封地连接的。
[0020]根据本发明，由此有利地有可能场外组装加热模块-例如在车间中-并且将该加热模块连接到反应器。由于将燃料分配系统提供为一种管系，场地安全性-特别是关于泄漏-被显著地改进并且有缺陷的管可以容易地现场以及场外替换。优选地，燃料分配系统主要基本上平行于承载元件的主延伸平面延伸，其中优选地垂直于该主延伸平面的燃料分配系统的延伸基本上对应于该燃料分配系统的一个管道或管的截面的延伸。具体地，垂直于该主延伸平面的燃料分配系统的延伸部分小于该燃料分配系统的最大或最小管道或管的截面的三倍、优选地小于该截面的两倍、甚至更优选等于该截面。
[0021]根据本发明的一个优选的实施例，通过所述耦合单元的耦合元件与所述燃烧器单元的连接器元件之间的一种力锁定连接和/或形状锁定连接，将所述燃烧器单元的燃烧器元件固定到承载元件的底部上。
[0022]根据本发明，由此有利地有可能容易地构造和维护该加热模块并且同时将该燃烧器单元固定到该承载元件上，这样使得没有由于该承载元件或反应室的振动和/或移动的泄漏发生。由此，场地安全性被显著改进。此外，该加热模块的模块性(关于燃烧器单元与承载元件的可移除连接)有利地允许任选地现场或场外维护和/或组装该加热模块。优选地，由于本发明的燃烧器单元与承载元件之间的插塞式连接，有利地有可能允许该加热模块的快速和可靠的维护。