Способ и установка для термической обработки в псевдоожиженном слое

012790 Область техники Настоящее изобретение относится к установке для термической обработки мелкозернистых твердых материалов, в частности гипса, в которой мелкозернистые твердые материалы нагревают до температуры от 50 до 1000 С в реакторе с псевдоожиженным слоем. Уровень техники Подобные установки используются, например, при обжиге гипса с целью получения безводного ангидрита. Ранее для этой цели в качестве воздухораспределителей использовали псевдоожиженные слои Вентури или псевдоожиженные слои с керамическим перфорированным днищем. Однако это допускает лишь небольшой диапазон регулирования. В случае работы с частичной загрузкой и в случаях остановки работы установки существует также опасность того, что, несмотря на сложное механическое строение перфорированного днища, мелкозернистые твердые материалы будут просыпаться через решетку. Известно, что для термической обработки твердых материалов обычно используются реакторы как со стационарным псевдоожиженным слоем, так и с циркулирующим псевдоожиженным слоем. Однако использование энергии на стадии обжига, достигаемое при применении стационарного псевдоожиженного слоя, нуждается в улучшении. Конкретной причиной этого является то, что из-за относительно низкой степени псевдоожижения массо- и теплопередача являются довольно умеренными. Кроме того, предварительный нагрев твердых материалов вряд ли может быть осуществлен в суспензионном теплообменнике, поскольку газы, содержащие пыль, почти не приемлемы для псевдоожижающих сопел стационарного псевдоожиженного слоя. С другой стороны, благодаря высокой степени псевдоожижения циркулирующие псевдоожиженные слои обладают лучшими условиями для массо- и теплопередачи и позволяют использовать суспензионный теплообменник, однако имеют ограничения в том, что касается времени удерживания твердых материалов из-за относительно высокой степени псевдоожижения. Сущность изобретения Таким образом, целью настоящего изобретения является улучшение условий тепло- и массопереноса при термической обработке мелкозернистых материалов. Установка согласно изобретению включает реактор, представляющий собой реактор с псевдоожиженным слоем для термической обработки мелкозернистых; твердых материалов, причем реактор имеет газоподводящую систему, которая устроена таким образом, что газ, протекающий через эту газоподводящую систему, увлекает твердый материал из стационарного кольцевого псевдоожиженного слоя, который, по крайней мере, частично охватывает газоподводящую систему, в смесительное пространство. Предпочтительно эта газоподводящая система выходит в смесительное пространство. Однако возможно также завершение этой газоподводящей системы под поверхностью кольцевого псевдоожиженного слоя. Газ при этом вводится в кольцевой псевдоожиженный слой, например через боковые отверстия, увлекая за счет скорости своего потока твердый материал из кольцевого псевдоожиженного слоя в смесительное пространство. Согласно изобретению газоподводящая система включает преимущественно центральную трубу,выступающую от нижней зоны реактора существенно вертикально вверх преимущественно в смесительное пространство реактора и окруженную пространством, которое, по крайней мере, частично охватывает центральную трубу и в которой образуется стационарный кольцевой псевдоожиженный слой. Центральная труба может быть выполнена с соплом на своем выходном отверстии и/или иметь одно или несколько отверстий, распределенных по поверхности своего корпуса, благодаря чему твердый материал при работе реактора непрерывно попадает в центральную трубу и увлекается первым газом или газовой смесью через центральную трубу в смесительное пространство. Разумеется, в реакторе могут также иметься две или более центральных труб разных или одинаковых размеров и форм. Однако предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна из центральных труб была расположена приблизительно по центру относительно поверхности поперечного сечения реактора. Согласно одному из предпочтительных воплощений изобретения, после (по ходу процесса) реактора имеется сепаратор, в частности циклон, для отделения твердых материалов, причем этот сепаратор имеет трубопровод для твердых материалов, ведущий к кольцевому псевдоожиженному слою реактора и/или трубопровод для твердых материалов, ведущий к системе охлаждения. При этом с целью возможности удаления готового продукта непосредственно из реактора, согласно изобретению, установлен также трубопровод для твердых материалов, проходящий от кольцевого псевдоожиженного слоя к системе охлаждения. Для обеспечения надежного псевдоожижения твердого материала и образования стационарного псевдоожиженного слоя в кольцевом пространстве реактора имеется газораспределитель, который разделяет пространство на верхнюю зону кольцевого псевдоожиженного слоя и нижнее газораспределительное пространство, причем это газораспределительное пространство соединено с подводящим трубопроводом для псевдоожижающего газа. Вместо газораспределительного пространства может быть также использован газораспределитель, образуемый трубами. С целью создания в реакторе необходимых рабочих температур перед реактором (по ходу процесса) имеется камера сгорания с подводящими трубопроводами для топлива, кислорода и/или нагретого газа,отходящий газ из которой пропускается через центральную трубу для обогрева реактора.-1 012790 После реактора имеется система охлаждения, включающая стадии прямого и/или непрямого охлаждения, в частности охлаждающие циклоны и/или холодильники с псевдоожиженным слоем. В случае стадий прямого охлаждения охлаждающая среда находится в непосредственном контакте с охлаждаемым продуктом. В этом случае в процессе охлаждения могут также осуществляться и другие полезные реакции, например очистка продукта. При этом охлаждающее действие в особенности хорошо на стадиях прямого охлаждения. В случае стадий непрямого охлаждения охлаждение осуществляется с помощью охлаждающей среды, протекающей через охладительный змеевик. Чтобы иметь при этом также возможность использовать в самом процессе нагретый при охлаждении газ, стадия охлаждения включает по меньшей мере один подводящий трубопровод, ведущий к стадии предварительного нагрева, в смесительное пространство, в газораспределительное пространство и/или в камеру сгорания. В кольцевом псевдоожиженном слое и/или смесительном пространстве реактора согласно изобретению может быть помещено устройство для отклонения потоков твердого материала и/или жидкостей. В кольцевом псевдоожиженном слое может быть, например, установлена кольцевая перегородка с диаметром промежуточным между диаметром центральной трубы и диаметром стенки реактора таким образом, чтобы верхний край перегородки выступал за пределы возникающего в процессе работы уровня твердого материала, в то время как нижний край перегородки был бы расположен на некотором расстоянии от газораспределителя или подобного ему устройства. Таким образом, твердый материал, выпадающий из смесительного пространства вблизи стенки реактора, прежде чем он будет увлечен газовым потоком центральной трубы назад в смесительное пространство, должен вначале обойти перегородку у ее нижнего края. В результате этого в кольцевом псевдоожиженном слое усиливается обмен твердых материалов и благодаря этому время удерживания твердого материала в кольцевом псевдоожиженном слое стабилизируется. Описанная выше установка позволяет реализовать способ, в котором первый газ или газовую смесь вводят снизу через расположенную преимущественно по центру газоподводящую трубу (центральную трубу) в смесительное пространство реактора, причем центральная труба, по крайней мере, частично окружена стационарным кольцевым псевдоожиженным слоем, который псевдоожижается подводимым псевдоожижающим газом и в котором объемные скорости первого газа или газовой смеси, а также псевдоожижающего газа для кольцевого псевдоожиженного слоя регулируют таким образом, чтобы число Фруда для частиц в центральной трубе было в пределах от 1 до 100, в кольцевом псевдоожиженном слое от 0,02 до 2 и в смесительном пространстве от 0,3 до 30. Присущие способу преимущества стационарного псевдоожиженного слоя, такие как достаточно большое время удерживания твердых материалов, и преимущества циркулирующего псевдоожиженного слоя, такие как хорошая массо- и теплопередача, могут быть, неожиданным образом, объединены в процессе термической обработки при одновременном устранении недостатков обеих систем. При прохождении через верхнюю зону центральной трубы первый газ или газовая смесь увлекает твердые материалы из кольцевого стационарного псевдоожиженного слоя, далее называемого кольцевым псевдоожиженным слоем, в смесительное пространство, в результате чего, благодаря большой скорости скольжения между твердыми материалами и первым газом, образуется интенсивно перемешиваемая суспензия и между двумя фазами возникает оптимальный тепло- и массоперенос. Регулируя соответствующим образом высоту слоя в кольцевом псевдоожиженном слое, а также объемные скорости первого газа или газовой смеси и псевдоожижающего газа, можно в широких пределах варьировать содержание твердых материалов в суспензии над зоной отверстия центральной трубы, благодаря чему падение давления первого газа между зоной отверстия центральной трубы и расположенным вверху выходом смесительного пространства может составлять от 1 до 100 мбар. В случае высокого содержания твердого материала в суспензии в смесительном пространстве большая часть твердого материала будет осаждаться из суспензии и возвращаться в кольцевой псевдоожиженный слой. Такую рециркуляцию называют внутренней рециркуляцией твердых материалов, причем поток твердого материала, циркулирующего в этой внутренней рециркуляции, как правило, значительно превышает количество твердого материала, подаваемого в реактор извне. Неосевший твердый материал (меньшая часть) выводится из смесительного пространства вместе с первым газом или газовой смесью. Время удерживания твердого материала в реакторе может варьироваться в широких пределах путем подборки высоты и площади поперечного сечения кольцевого псевдоожиженного слоя и быть адаптированным для желаемой термической обработки. Благодаря высокому содержанию твердых материалов, с одной стороны, и хорошему суспендированию твердых материалов в газовом потоке, с другой стороны, создаются прекрасные условия для хорошего массо- и теплопереноса над зоной отверстия центральной трубы. Твердый материал, увлекаемый из реактора газовым потоком,полностью или частично рециркулирует в реактор, причем рециркуляцию целесообразно подавать в стационарный псевдоожиженный слой. Поток твердого материала, рециркулирующего таким образом в стационарный псевдоожиженный слой, обычно имеет тот же порядок величины, что и поток твердого материала, подаваемого в реактор извне. Наряду с прекрасным использованием энергии способ согласно изобретению обладает еще одним преимуществом, которое состоит в возможности быстрой, легкой и надежной подстройки переноса энергии способа и переноса массы к предъявляемым требованиям путем изменения скоростей первого газа или газовой смеси и псевдоожижающего газа.-2 012790 С целью обеспечения особенно эффективного теплопереноса в смесительном пространстве и достаточного времени удерживания в реакторе объемные скорости первой газовой смеси и псевдоожижающего газа преимущественно регулируют для псевдоожиженного слоя таким образом, чтобы безразмерное число Фруда для частиц (Frp) в центральной трубе было в пределах от 1,15 до 20, в кольцевом псевдоожиженном слое от 0,115 до 1,15 и/или в смесительном пространстве от 0,37 до 3,7, предпочтительно приблизительно 1,4. Каждое из чисел Фруда для частиц определяется следующим уравнением:u = эффективная скорость газового потока, м/с;f= эффективная плотность псевдоожижающего газа, кг/м 3;dp = средний диаметр (в м) содержащихся в реакторе частиц (или образующихся вторичных агломератов) во время работы реактора g = гравитационная постоянная, м/с 2. При использовании этого уравнения следует учитывать, что dp обозначает не средний диаметр (d50) используемого материала, а средний диаметр содержимого реактора, образовавшегося при работе реактора, который может значительно отличаться в обе стороны от среднего диаметра используемого материала (первичных частиц). Возможно также образование, например, в процессе термической обработки,из очень тонко гранулированного материала со средним диаметром от 3 до 10 м частиц (вторичных частиц) со средним диаметром, например от 20 до 30 м. С другой стороны, некоторые материалы, например некоторые руды, при термической обработке растрескиваются. Целесообразно отрегулировать высоту слоя твердого материала в реакторе таким образом, чтобы кольцевой псевдоожиженный слой, по крайней мере, частично выступал, например, за пределы верхнего открытого конца центральной трубы на несколько сантиметров, благодаря чему твердый материал мог бы непрерывно вводиться в первый газ или газовую смесь и увлекаться газовым потоком в смесительное пространство, расположенное над зоной отверстия центральной трубы. Таким путем достигается особенно высокое содержание твердого материала в суспензии над зоной отверстия центральной трубы. Влажный гипс, такой, например, как гипс REA, может быть подвергнут эффективной термической обработке с целью, в частности, получения безводных форм гипса. Способ в особенности пригоден для производства ангидрита с использованием обжига. Используемый влажный гипс обладает в этом случае тонкой грануляцией: размер зерна, по крайней мере, большей части твердого материала обычно составляет менее 2 мм. Особенно эффективной термической обработки можно достичь в случае размера зерна менее 0,2 мм. Другие возможности применения способа состоят в предварительном нагреве и/или обжиге руд и минерального сырья в окислительной атмосфере при температурах максимально до примерно 1000 С, если исключить внутреннее сгорание, и в обжиге глинистых минералов при примерно 800 С. При температурах до приблизительно 750 С способ согласно изобретению может быть также использован для производства промежуточных гидратов и оксидов из гидроксида алюминия. Производство тепла в необходимом для работы реактора объеме может быть обеспечено любым способом, известным специалисту в данной области, например путем создания в реакторе внутреннего сгорания. С целью обеспечения возможности использования способа согласно изобретению так же как для предварительного нагрева и обжига при температурах, например, порядка 750 С, при которых внутреннее сгорание топлива в самом реакторе невозможно, изобретение предлагает использование внешней камеры сгорания для выработки необходимого для процесса тепла и переноса тепла к обрабатываемому материалу (например, гипсу) в реакторе с помощью кольцевого псевдоожиженного слоя. Для этой цели в реактор через центральную трубу подают горячий газ, который генерируется в расположенной ранее по ходу процесса камере сгорания в результате сжигания газообразного, жидкого и/или твердого топлива,возможно с примешенным кислородсодержащим газом. В зависимости от требуемого содержания кислорода может примешиваться воздух или какой-либо другой кислородсодержащий газ с содержанием кислорода, например, от 15 до 30%. Разумеется, существует также возможность генерировать только часть потребной энергии путем сжигания свежего топлива и восполнять остальную часть подачей горячих, не содержащих топлива отходящих газов с какой-либо стадии, находящейся далее по ходу процесса,например со стадии охлаждения, или от других параллельно проводимых процессов. Если температуры отходящих газов с последующей или параллельной стадии процесса в достаточной степени высоки,именно эти отходящие газы могут быть также использованы для обогрева реактора. Это, в частности,возможно всегда, когда не требуется высоких температур в реакторе, например в случае сушки. В этом случае существует также возможность целиком обходиться внутренним сгоранием или камерой сгорания, расположенной по ходу процесса перед реактором. В зависимости от того, какой процесс происходит в реакторе, температура процесса может лежать в пределах от 50 до 1000 С. В нижнем температурном диапазоне от 50 С, преимущественно от примерно 80 С, реактор с кольцевым псевдоожиженным слоем может быть использован только для сушки мате-3 012790 риала. В этом случае температуры не должны превосходить верхнего предела, начиная с которого термически обрабатываемый материал претерпевает химическую реакцию. В общем формате способа в случае, например, прокаливания используется температурный диапазон от 150 до 1000 С. В качестве газа, псевдоожижающего кольцевой псевдоожиженный слой, в реактор преимущественно подают воздух, хотя для этой цели, разумеется, можно использовать и все другие известные специалистам применимые для этой цели газы или газовые смеси. Может также оказаться целесообразным производить сжатие обеспыленного и/или нагретого отходящего газа с последующих по ходу процесса стадий или от других параллельно проводимых процессов, благодаря чему этот газ может быть использован в качестве псевдоожижающего газа для кольцевого псевдоожиженного слоя. Было установлено, что предпочтительное для работы реактора давление составляет от 0,8 до 10 бар и в особенности предпочтительна работа при атмосферном давлении. Перед реактором (по ходу процесса) может иметься одна или более стадий предварительного нагрева, на которых твердые материалы, например влажный гипс, суспендируются, высушиваются, подогреваются и/или частично прокаливаются в порядке предварительного нагрева перед термической обработкой в реакторе, причем при этом по крайней мере часть содержащейся в материале влаги удаляется. Предпочтительно, чтобы перед реактором имелось две стадии предварительного нагрева, соответственно включающих теплообменник и расположенный после него по ходу процесса сепаратор. При этом материал в первом теплообменнике нагревается отходящим газом из второго теплообменника, а материал во втором теплообменнике нагревается отходящим газом из реактора. Оба теплообменника являются преимущественно суспензионными теплообменниками. Этим путем дополнительно снижается общая потребность процесса в энергии. После термической обработки в реакторе продукт из кольцевого псевдоожиженного слоя реактора или из сепаратора, расположенного по ходу процесса после реактора, по крайней мере, частично подается в систему охлаждения, которая включает, в частности, компоновку ряда последовательно соединенных одна с другой стадий охлаждения. В сепараторе, в частности циклоне, установленном по ходу процесса после реактора, отделяется твердый материал (продукт), выводимый с газовым потоком, проходящим через центральную трубу. Этот материал либо непосредственно подается на стадию охлаждения для последующей обработки, либо по трубопроводу возврата твердых материалов возвращается в кольцевой псевдоожиженный слой реактора, причем возможно также, что часть отделенного в сепараторе твердого материала попадает в систему охлаждения, а остальная часть возвращается в кольцевой псевдоожиженный слой. Главное преимущество такой гибкой рециркуляции твердого материала состоит в том, что содержание твердого материала в суспензии в зоне смесительного пространства реактора может быть произвольно отрегулировано в соответствии с требованиями процесса и даже может быть изменено при работе в такой степени и тогда, когда это требуется. Для регулирования рециркуляции твердого материала в одном из вариантов идеи изобретения оказалось целесообразным измерять падение давления между центральной трубой и выводящим трубопроводом реактора, ведущим к сепаратору, и регулировать его путем изменения количества рециркулирующего твердого материала. Особенно подходящей для названной цели оказалась псевдоожижаемая промежуточная емкость с расположенным после нее по ходу процесса дозирующим устройством, например питателем с поворотной пластиной с регулируемой скоростью вращения или роликовым поворотным краном, поскольку в этом случае для рециркуляции не требуется выводить твердый материал, например с помощью перетока, и направлять его в систему охлаждения. Рециркуляция твердого материала является одним из факторов, облегчающих стабилизацию условий процесса в реакторе и/или регулирование среднего времени удерживания твердого материала в реакторе. Мягкое охлаждение продукта с высоким теплопереносом может осуществляться в системе охлаждения в том случае, если охлаждаемый продукт образует по меньшей мере на одной стадии охлаждения,предпочтительно на последней стадии системы охлаждения по меньшей мере один, предпочтительно стационарный, псевдоожиженный слой, в котором продукт охлаждается псевдоожижающим газом, например воздухом. Именно в стационарном псевдоожиженном слое относительно простым путем достигается длительное время удерживания и, следовательно, эффективное охлаждение продукта с помощью,например, предварительно охлажденного воздуха. Кроме того, в стационарном псевдоожиженном слое механическая нагрузка продукта является относительно низкой. Если, однако, требуется особо быстрое охлаждение, может быть применена стадия охлаждения со стационарным псевдоожиженным слоем и камерой смешения подобной описанному выше реактору. Таким образом, принцип изобретения, в соответствии с которым объединяются стационарный и циркулирующий кольцевой псевдоожиженные слои согласно настоящему изобретению, может быть использован как для нагрева, так и для охлаждения мелкозернистых твердых материалов. Охлаждение происходит в тех случаях, когда в начале процесса твердый материал теплее проходящего через центральную трубу газового потока. Дополнительного охлаждения можно достичь с использованием охлаждающего змеевика с охлаждающей средой, например водой, помещенного, в частности, внутрь кольцевого псевдоожиженного слоя. С целью лучшего использования энергии предусматривается подача газа, который применяется для охлаждения на стадии охлаждения и, таким образом, нагревается, на расположенную ранее по ходу про-4 012790 цесса стадию охлаждения, в реактор, в камеру сгорания и/или на стадию предварительного нагрева. Допустимо пропускать газ через несколько или через все предшествующие стадии охлаждения каскадным образом, начиная с последней стадии охлаждения, на которой охлаждаемый продукт был уже предварительно охлажден на предшествующих стадиях охлаждения. Поскольку продукт на предшествующих стадиях охлаждения каждый раз остается все еще более теплым, он продолжает охлаждаться на каждой стадии охлаждения, а применяемый для охлаждения газ продолжает нагреваться. Нагретый в конечном итоге газ может далее подаваться в камеру сгорания, в реактор и/или на стадию предварительного нагрева. Варианты, преимущества и возможности применения изобретения выявляются также из следующего описания отдельных воплощений и схем. Все отличительные признаки, описанные и/или проиллюстрированные на схемах, составляют предмет изобретения сами по себе или в любом их сочетании вне зависимости от их включения в формулу изобретения или в ссылочный материал. Перечень фигур чертежей фиг. 1 демонстрирует технологическую схему способа и установку согласно первому воплощению настоящего изобретения,фиг. 2 демонстрирует технологическую схему способа и установку согласно второму воплощению настоящего изобретения. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Для объяснения функционального принципа изобретения установка для термической обработки твердых материалов, таких, например, как гипс, и ее работа, описываются вначале на основе фиг. 1. Для термической обработки, в частности обжига твердого материала, установка включает реактор 1, который, например, является цилиндрическим, с центральной трубой 3, которая расположена приблизительно коаксиально продольной оси реактора и выступает существенно вертикально вверх от днища реактора 1. В области днища реактора 1 имеется кольцевой газораспределитель 36, в который открываются подводящие трубопроводы 27 и 37. В верхней по вертикали зоне реактора 1, которая образует смесительное пространство 21, расположен выводной трубопровод 4, который открывается в выполненный в виде циклона сепаратор 5. Если в этом случае в реактор 1 по трубопроводу для твердых материалов 9 вводится твердый материал, на газораспределителе 36 образуется слой, кольцеобразно охватывающий центральную трубу 3,который здесь называется кольцевым псевдоожиженным слоем 2. Как реактор 1, так и центральная труба 3 могут также, естественно, иметь поперечное сечение отличное от предпочтительного круглого поперечного сечения при условии, что кольцевой псевдоожиженный слой 2, по крайней мере, частично охватывает центральную трубу 3. Псевдоожижающий газ, вводимый через подводящий трубопровод 27, 37 проходит через газораспределитель 36 и псевдоожижает кольцевой псевдоожиженный слой 2, в результате чего образуется стационарный псевдоожиженный слой. Газораспределитель 34, выполненный для этой цели предпочтительно в качестве сопловой решетки с относительно большим числом отдельных сопел, которые соединены с подводящими трубопроводами 27, 37. В более простом воплощении газораспределитель 36 может быть также выполнен в виде решетки с расположенным под ней газораспределительным пространством. Скорость подаваемых в реактор 1 газов регулируется при этом таким образом, чтобы число Фруда для частиц в кольцевом псевдоожиженном слое 2 было равно приблизительно 0,3. При продолжении подачи твердого материала в кольцевой псевдоожиженный слой 2 уровень твердого материала в реакторе 1 увеличивается в такой степени, что твердый материал достигает отверстия центральной трубы 3. В то же время через центральную трубу 3 в реактор 1 вводят газ или газовую смесь, генерируемые в расположенной ранее по ходу процесса камере сгорания 26 путем сжигания газообразных, жидких и твердых топлив. Скорость горячего газа, подаваемого в реактор 1 через центральную трубу 3, регулируют преимущественно таким образом, чтобы число Фруда для частиц в центральной трубе 3 было равно приблизительно 10 и в смесительном пространстве 21 приблизительно 3,0. По причине более высокого давления на уровне 11 кольцевого псевдоожиженного слоя 2 по сравнению с верхним краем центральной трубы 3 твердый материал переходит через эту кромку в центральную трубу 3. Верхняя кромка центральной трубы 3 может быть плоской или иметь отличную от плоской форму, например волнистую, или иметь боковые отверстия. Благодаря высоким скоростям газа газ, протекающий через центральную трубу 3, увлекает твердый материал из стационарного кольцевого псевдоожиженного слоя 2 в смесительное пространство 21, проходя через зону верхнего отверстия, в результате чего образуется интенсивно перемешиваемая суспензия. Интенсивный массо- и теплоперенос между газовым потоком и твердым материалом в смесительном пространстве 21 приводит к тому, что бывший до этого более холодным твердый материал особенно хорошо нагревается более теплым газовым потоком, в результате чего газовый поток охлаждается. Если твердый материал теплее газового потока, то, в соответствии с принципом изобретения, происходит охлаждение твердого материала. Вследствие снижения объемной скорости при расширении газовой струи в смесительном пространстве 21 и/или при соударениях на одной из стенок реактора захваченный твердый материал быстро теряет скорость и оседает назад в кольцевой псевдоожиженный слой 2. В результате этого между зонами ре-5 012790 актора стационарного кольцевого псевдоожиженного слоя 2 и смесительным пространством 21 возникает циркуляция. Благодаря такой циркуляции твердого материала, предназначенный для обработки твердый материал особенно долго циркулируют в реакторе 1, давая в то же время возможность использования в смесительном пространстве 21 очень высокого теплопереноса. Твердый материал, не осевший из газовой фазы над центральной трубой 3 и не возвратившийся непосредственно в кольцевой псевдоожиженный слой 2, выводится горячим потоком из реактора 1 вверх через выводной трубопровод 4, отделяется от газового потока в выполненном в виде циклона сепараторе 5 и, по крайней мере, частично возвращается в кольцевой псевдоожиженный слой 2 по возвратному трубопроводу 6. Таким образом, обрабатываемый твердый материал возвращается в итоге в кольцевой псевдоожиженный слой 2 двумя путями: после отделения от газового потока в смесительном пространстве 21 и после отделения в сепараторе 5 по возвратному трубопроводу 6. Тепло, содержащееся в газовом потоке, покидающем сепаратор 5, используется в многостадийной(в данном случае двухстадийной) системе стадий предварительного нагрева 32, 33, которые включают теплообменники 40, 10 с расположенными после них (по ходу процесса) сепараторами 12, 8. В этом случае предназначенный для обработки твердый материал подается в качестве сырья в выполненной в виде сушилки Вентури последний теплообменник 10 со стороны отходящего газа. Там подаваемый твердый материал суспендируется в отходящем газе из сепаратора 8 расположенной ранее по ходу процесса(предпоследней) стадии предварительного нагрева 32, сушится, подогревается и пропускается по трубопроводу для твердых материалов 13 к теплообменнику 40 предпоследней стадии предварительного нагрева 32, в то время как отходящий газ выпускается. Твердый материал после этого суспендируется покидающим сепаратор 5 отходящим газом, дополнительно подогревается и подается по трубопроводу для твердых материалов 7 в сепаратор 8. Подогретый твердый материал по трубопроводу для твердых материалов 9 направляются в кольцевой псевдоожиженный слой 2 реактора 1, в то время как отходящий газ из сепаратора 8, в свою очередь, пропускается через последнюю стадию предварительного нагрева 33. После термической обработки в реакторе 1 продукт в количестве, соответствующем количеству обрабатываемого твердого материала и вводимого в сушилку Вентури 10, подается в систему охлаждения 34 либо непосредственно из кольцевого псевдоожиженного слоя 2 по подводящему продукт трубопроводу 14, либо из возвратного трубопровода для твердых материалов по подводящему продукт трубопроводу 15. Эта система охлаждения 34 включает компоновку из стадий прямого и/или непрямого охлаждения 35, 19 с теплообменниками, например холодильными циклонами или холодильниками с псевдоожиженным слоем, с помощью которых необходимый для процесса воздух подвергается предварительному нагреву и отводится уже не пригодное для использования в процессе тепло продукта. Выбор типа и количества отдельных стадий охлаждения 35, 19 или их холодильных узлов существенно зависит от отношения количества необходимого для процесса воздуха к количеству охлаждаемого продукта. На первой стадии охлаждения продукт подается на охлаждение в восходящий трубопровод 16 по трубопроводам для подвода твердых материалов 14, 15. В этом восходящем трубопроводе 16 и в следующем за ним охлаждающем циклоне 17 продукт охлаждается, затем отделяется и подается в холодильник с псевдоожиженным слоем 19 по трубопроводу для твердых материалов 18. Воздух, необходимый в качестве псевдоожижающего газа для холодильника с псевдоожиженным слоем 19, подается на отдельные стадии холодильника с псевдоожиженным слоем 19 по воздушному трубопроводу 20, соединенному с нагнетательным вентилятором, нагревается там при охлаждении продукта и пропускается через восходящий трубопровод 16 в охлаждающий циклон 17. В восходящем трубопроводе 16 этот псевдоожижающий воздух подвергается дополнительному нагреву за счет охлаждения продукта. Нагретый таким образом здесь воздух со второй стадии охлаждения 19 пропускается на первую стадию охлаждения. После обеспыливания в циклоне 17 нагретый воздух (псевдоожижающий воздух) либо направляется по подводящему трубопроводу 22 в реактор 1, либо по подводящему трубопроводу 41 в выполненный в виде подогревателя Вентури теплообменник 40. В многостадийном холодильнике с псевдоожиженным слоем 19 продукт вначале охлаждается на одной или более стадиях в противотоке к воздуху для горения, причем непрямое охлаждение осуществляется как в воздушном трубопроводе 23, так и в охладительном змеевике 34, выполняющем функцию элемента теплообменника, а прямое охлаждение осуществляется в результате этого с помощью воздушного трубопровода 20 и подаваемым на отдельные стадии псевдоожижающим воздухом. Нагретый при непрямом охлаждении воздух подается по подводящему трубопроводу 25 в камеру сгорания 26 и, возможно также, по подводящему трубопроводу 27 в кольцевой псевдоожиженный слой в качестве псевдоожижающего газа. В камере сгорания 26 топливо, подаваемое по топливному трубопроводу 42, сжигается нагретым воздухом со стадий охлаждения и, возможно, дополнительным воздухом, подаваемым по подводящему трубопроводу 28. Отходящий газ из камеры сгорания пропускается через трубопровод для газового потока 29 к центральной трубе 3 и, в качестве первого газа или газовой смеси, в смесительное пространство 21. Продукт охлаждается непрямым способом в холодильнике с псевдоожиженным слоем 19 на одной или более стадий в противотоке к охлаждающей среде, например воде, протекающей по охлаждающему-6 012790 змеевику 31, и прямым путем с помощью псевдоожижающего воздуха на отдельных стадиях до достижения требуемой температуры. Охлаждающую среду пропускают к охлаждающему змеевику 31 по трубопроводу 30 и затем отводят по трубопроводу 45. Особенно преимущество настоящего способа состоит в том, что преимущества стационарного псевдоожиженного слоя (кольцевого псевдоожиженного слоя) и циркулирующего псевдоожиженного слоя в смесительном пространстве могут быть использованы оптимальным образом, и в то же время производимое при охлаждении отбросное тепло в целях сбережения энергии вновь подается в реактор. Пример (обжиг гипса). Обжиг гипса REA с целью получения ангидрита подробно описан ниже на основе фиг. 2, которая демонстрирует установку подобно фиг. 1. Влажный гипс из бункера для хранения 39 вводится с помощью винтового конвейера 38 в сушилку Вентури 10 при объемной скорости, например, 42 т/ч и суспендируется отходящим газом из циклона 8, сушится и подается в выполненный в виде циклона сепаратор 12 по трубопроводу для твердых материалов 11. Отходящий газ из циклона 12 пропускается через рукавный фильтр 43, где газ полностью освобождается от твердого материала и выдувается с помощью вентилятора для отходящего газа 44 через дымовую трубу. Отделяемый в циклоне 12 и в рукавном фильтре 43 высушенный гипс пропускается по трубопроводам для твердых материалов 13 во вторую сушилку Вентури, дополнительно нагревается, отделяется в циклоне 8 от отходящего газа и вводится по трубопроводу для твердых материалов 9 в псевдоожиженный слой 2 реактора 1. В камере сгорания 26 генерируется приблизительно 36000 нм 3/ч горячего газа с температурой примерно 1130 С, который пропускается по трубопроводу для газового потока 29 в реактор 1. Горячий газ охлаждается в реакторе 1 до примерно 750 С. В то же время вводимый в реактор гипс с размером зерна менее 0,22 мм нагревается до примерно 750 С и подвергается обжигу с образованием ангидрита. Твердый материал транспортируется отходящими газами реактора 1 в возвратный циклон 5(сепаратор), отделяется там и в основном возвращается по возвратному трубопроводу для твердых материалов 6 в кольцевой псевдоожиженный слой 2 реактора 1. Частичный поток ангидритного продукта, количество которого соответствует количеству гипса,вводимого в реактор 1, подается по подводящему трубопроводу для продукта 15 к восходящему трубопроводу 16, принадлежащему к охлаждающему циклону 17 первой стадии охлаждения 35. Ангидрит охлаждается в охлаждающем циклоне 17 до примерно 600 С и пропускается по трубопроводу для твердых материалов 18 в первую камеру холодильника с псевдоожиженным слоем 19. Отходящий воздух из охлаждающего циклона 17 пропускается по подводящему трубопроводу 41 в сушилку Вентури 40. В холодильнике с псевдоожиженным слоем 19 ангидрит постадийно охлаждается до примерно 80 С. Количество продукта составляет приблизительно 30 т/ч. При охлаждении ангидрита подаваемый по воздушному трубопроводу 23 воздух для горелки (приблизительно 14000 нм 3/ч) непрямым путем нагревается до примерно 450 С в секциях теплообменников, которые выполнены в виде охлаждающих змеевиков 24 и установлены в первых двух камерах холодильника с псевдоожиженным слоем 19. Воздух подается в камеру сгорания 26 по подводящему трубопроводу 25. В качестве топлива в камеру сгорания 26 по топливному трубопроводу 42 подается приблизительно 1300 нм 3/ч природного газа. Кроме того, в камеру сгорания по воздушному подводящему трубопроводу 28 вдувается дополнительное количество воздуха (приблизительно 21000 нм 3/ч). Количество топлива и количество воздуха для горения регулируют таким образом, чтобы температура горячего газа была равна примерно 1130 С, а желаемая температура реактора на выходе из камеры сгорания 26 была бы равной примерно 750 С. Окончательное охлаждение ангидрита осуществляется в двух последних камерах холодильника с псевдоожиженным слоем 19. Охлаждающая вода подается по трубопроводу 30 в пучки охлаждающих труб, установленные в двух камерах в качестве охлаждающего змеевика, и возвращается по трубопроводу 45. Необходимый псевдоожижающий газ подается в холодильник с псевдоожиженным слоем 19 по трубопроводу 20. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Установка для термической обработки мелкозернистых твердых материалов, включающая реактор (1), представляющий собой реактор с псевдоожиженным слоем для термической обработки, в которой реактор (1) имеет газоподводящую систему, которая устроена таким образом, что газ, протекающий через эту газоподводящую систему, увлекает твердый материал из стационарного кольцевого псевдоожиженного слоя (2), который, по меньшей мере, частично охватывает газоподводящую систему, в смесительное пространство (21), отличающаяся тем, что по ходу процесса в реакторе (1) имеется сепаратор(5) для отделения твердого материала и что сепаратор (5) имеет трубопровод для твердых материалов (6),ведущий к кольцевому псевдоожиженному слою (2) реактора (1), и трубопровод для твердых материалов(15), ведущий к системе охлаждения (34), при этом газоподводящая система включает газоподводящую трубу (3), выступающую от нижней зоны реактора (1) существенно вертикально вверх в смесительное пространство (21) реактора (1), причем газоподводящая труба (3) окружена пространством, которое, по крайней мере, частично охватывает газоподводящую трубу и в которой образуется стационарный коль-7 012790 цевой псевдоожиженный слой (2). 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что газоподводящая труба (3) расположена приблизительно по центру относительно поверхности поперечного сечения реактора (1). 3. Установка по любому из пп.1-2, отличающаяся тем, что имеется трубопровод для твердых материалов (14), идущий от кольцевого псевдоожиженного слоя (2) реактора (1) к системе охлаждения (34). 4. Установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в кольцевом пространстве реактора (1) имеется газораспределитель (36), который разделяет пространство на верхний кольцевой псевдоожиженный слой и нижний газораспределитель (36), и тем, что газораспределитель (36) соединен с подводящим трубопроводом (37, 27) с целью псевдоожижения газа. 5. Установка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что по ходу процесса перед реактором (1) имеется камера сгорания (26) с подводящими трубопроводами (42, 28, 25) для топлива, кислорода и/или нагретого газа, отходящий газ которых пропускается в газоподводящую трубу (3). 6. Установка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что по ходу процесса после реактора (1) имеется система охлаждения (34), включающая стадии прямого и/или непрямого нагрева (35, 19), в частности охлаждающие циклоны и/или холодильники с псевдоожиженным слоем.