Способ импульсного псевдоожижения порошкообразных материалов

 

СПОСОБ ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ в шларате с гвао/реюлрва/ытитвазвоЛ решетков путем шздачн газа под сяой материала с наложением пульсаций ва ожижокмоий агент и последуюшего его Bti хюоа из аппарата, отличающийс я тем, что, с целью получения ровно t мерного псевдоожижеввя за счет устране яяя комкования и застойных зон, Подачу газе осуществляют wenpefaimHo, а пульсавяя на ожижаюший агент накладывают при выводе газа из аппарата ле1яюдически путем открытия клапана в момент достижения рабочего в аппарате и закрытая - в момент начала падения давления на дне аппарата.

. СОЮЗ СООЕТСН4Х

6% ИИ цр В 01 У 8/24 йХФД 1РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ЯВ ЮС ЮВЮ а

ОПЙСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СЭИДП В ЪС ЮЪ (21) 3427961/23-26 (22) 28. 04.82 (46) 23.08.83. Бюн. М 31 (72) Н. А. Ажиииев, B. А. Аитипин, Г. М. Островский и Ю. X. Локшин (71) Сибирский ордена Ч удового К

8 (63) 66.096Л (088.8) (86) 1. Тодес О. М., Битович О. Б.

Аппараты с кишицим зернистым слоем .

JLo УХимине, 1981» с, 34.

2. Авторское свидетевство CCCP

-М 420324, an. В 017 8/24, 1971„

E (54) (57) СПОСОБ ПСЕЕДООЖИЖЕНИН и аппарате с гаэорвспределитешьной решеткой путем подачи газа под слой ма.териала с наложением пульсаиий на ожи . жаюший агент и послвдузащего его вывода из апнарата, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с пелью получения равноФl мерного псевдоьжижеиия за счет устрвне< ния комкования и застойных еон, bc@a гаэв осуществеиот непрерывно, à пульс мпри выводе газа из аппарата периодически путем открытия клапана s момент достижения рабочего давления в аппарате и закрытия в hfol49RT начала падения дав ленин на дне аппаратае

1 10363

Изобретение относится к технологии псевдоожижения порошкообраз1 ых материалов и может быть использовано для интенсификации различных химикогехнологических процессов. 5

Известен способ псевдоожижения сыпучих и порошкообразных материалов, где псевдоожижение достигается за счет подачи под слой материала и ожижаюшего агента P ) .

Недостатками данного способа являются комкообраэование и возникновение застойных зон для случая псевдоожижения мелкодисперсных порошкообразньпс материалов. 15

Известен способ псевдоожижения путем подачи ожижающего агента под слой материала с одновременным наложением пульсаций P2) .

Недостатком известного способа является образование застойных эон материала в нимией части аппарата с последующим уплотнением материала, кроме того, при малых расходах газа возможно полное прекращение ожижения и 25 образование каналов.

Бель изобретения — получение рав— номерного псевдоожижения за счет устра кения комкования и.застойных эон.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу псевдоожижения в аппарате с газораспределительной решет, кой путем подачи газа под слой материала с наложением пульсаций на ожижающий агент и последующего его вывода из аппа35 рата, подачу газа осуществляют непрерывно, а пульсации на ожижаюший агент .накладывают при выводе газа иэ аппарата периодически путем открытия клапана в момент достижения рабочего давления

40 в аппарате и закрытия - в момент начала падения давления на дне аппарата.

При закрытом клапане, установленном на выходе газа, эа счет непрерывной подачи ожижаюшего агента (воздух) дав- 45 ление в аппарате повышается и выравнивается. Происходит насыщение порошкообраэного материала сжатым газом. Когда давление в пространстве над матерна, лом достигает величины, которая опреде- 50 ляется для каждого материала и аппара-, та экспериментально, клапан открывают.

В момент открытия клапана давление в пространстве над материалом начинает падаль что вызывает фильтрацию Газа 55 из материала в свободное пространство.

Это, в свою очередь, приводит к возникновению в верхних слоях порошкообразно

58 з го материала градиента давления, оказывающего силовые воздействия на парошкообразный материал. Как только ,величина этого градиента превышает допускаемое значение (Q ygQ P ), определяемое физико-механическими свойствами порошкообраэного материала, происходит отрыв и рыхление слоя материала тол шиной ЬХ . После рыхления верхнего слоя порошкобразного материала градиент дав 1 ления возникает в нижележащих слоях, что через некоторое время приводит к отрыву и рыхлению нового слоя порошкообразного материала и т. д. до тех пор, пока либо не прекратится процесс падения давления под порошкообразным материалом, либо не проаэрирует и перейдет в псевдоожиженное состояние весь материал.

Из описания процесса перехода по рошкобраэного материала в псевдоожиженное состояние видно, что этот процесс воп;.. вой, т. е. фронт волны рыхления порошкообразного материала распространяется вглубь материала с некоторой скоростью Q = М(Зь. Причем давление ожижающего агента перед фронтом волны рыхления равно величине рабочего, а за фронтом, в результате расширения порошкобразного материала и фильтрации газа в области с пониженным давлением, давление ниже. Поэтому в момент достижения фронтом волны распределительной решетки происходит падение давления, что легко зафиксировать с помощью датчика давления, Однако в результате того, что подача сжатого ваза в емкость не прекращается в момент подхода волны рыхления к распределительной решетке (перфоднишу) на некотором расстоянии слой порошкообразного материала этой то пцины, лежащий на решетке, под воздействием напора ожижающего агента разрушается. Таким образом, волна рых $ ления при непрерывной подаче ожижающего агента никогда не доходит до дна емкостиф

Слой толщиной 9 на распределительной решетке рыхлится за счет возобновления подачи ожихиющего агента, на дне аппарата происходит некоторое падение дав- ления. Это является достаточным показателем того, что. весь материал перешел в псевдоожиженное состояние. После этого клапан закрывается и возобновляется процесс набора давления в аппарате. При прохождении волны рыхления через порощкообраэный материал происходит одно)родное по высоте и сечению псевдоожиБез наложения пульсаций на выходе газа

250

0,5

280

Есть

282, 285 Возможны

i 390 Нет

С наложением пульсаций

250 Нет

1,5

60 на выходе газа

»»»

Равномерно аэрированный

285

0,5

100

»»

286

0,2

1,5

290

100

290

ВНИИПИ Заказ 5882/6 Тираж 537 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгороа, ул. Проектная, 4

3 1036 жение материала, что обеспечивает зна-чительную интенсификацию тепломассообразных процессов, протекающих в псевдоожиженном слое.

На фиг 1 показана лаооратоРная ус 5 тановка для осуществления предлагаемого способа.

Установка состоит из стеклянной трубы 1, закрепленной во фланцах 2 и 3 и подключенной к источнику 4 сжатого ви- 10 духа. На верхнем фланце 2 расположен электромагнитный клапан 5 и датчик 6 давления. Нижний фланец 3 снабжен газо 1 распределительным устройством и датчиком 7 . давления. Датчики давления выведены на осциллограф 8.

Гте«лянная труба заполняется порошкообразным материалом (уголь, цемент), после чего ее подключают к источнику сжатого газа и приводят в действие электр ромагнитный клапан 5.

Пример. Испытания проводят на лабораторной устаювке параметрами

Диаметре Дэ мм 87 25

Высота, Н, мм . 1500

Высота слоя материала, мм, 50-100

Материал дисперсный Уголь, цемент °

358 4

Опыты по псевдоожижению порошкообразного материала (цемента) проводят известным и предлагаемым способами.

1. Подача и вывод ожижающего аген .-. та производится непрерывно. Клапин 5 открыт. Высота засыпаемого слоя 250 мм.

При скорости газа.0,5-1,0 м/с ожижается только 1/3 часп всего объема материала в верхней части аппарата, остальная часть остается в уплотненном состоянии, в котором воздух продешавает каналы.

2. Подача ожижающего агеюгюа производится непрерывно, а вывод - импульсно.

Клапан 5 пеоиодически открывается при достижениидавления в аппарате 1,5 10 Йа

При тех же скоростях газа, частоте

0,5-2 Гц и с«важности 0,1 0,3 работы

«лапана достигается равномерное и качественное ожвкение порошкообразиого материала по всей высоте. Каналообразования не наблюдается.

Сравнительные опыты приведены в табцице (модельный материал цемент).

Основным преимуществом предлагааМого способа по сравнению с известМрдн является равномерное и однородное псев доожижение порошкообразных материалов во всем обьеме аппарата.