Способ транспортирования твердых частиц

 

СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ, преимущественно угля , включакяций смешивание частиц с жидким носителем, перемещение образованной пульпы, и отделение носителя в конечной стадии транспортирования , отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, в качестве жидкого носителя используют соединения из группы фторуглеродов с точкой кипения 3,8-53,. СО ел ;о о: О5

„„SU„„10 6 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Э(50 В 65 G 53 30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; : - д

К flATEHTY

<Îèã.1 (21) 2339500/27-11 (22) 23 ° 03.76 (31) 561168 (32) 24.03.75 (33 ) CIIJA (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) Клэй Д. Смит и Дуглас В. Келлер младший (США) (71) Отиска Индастриз Лтд (ctaA) (53) 621.867.81(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 344963, кл. В 23 0 7/08, 1969 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ

ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ, преимущественно угля, включающий смешивание частиц с жидким носителем, перемещение образованной пульпы, и отделение носителя в конечной стадии транспортирования, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, в качестве жидкого носителя исполь зуют соединения из группы фторуглеродов с точкой кипения 3,8-53,2 С.

1075966

Изобретение относится к транспортированию сыпучих материалов,.а именно к способу транспортирования твердых частиц, и может быть использовано при транспортировании угля и других твердых частиц в горнодобыва ющих машинах гидравлического типа.

Известен способ транспортирования твердых частиц, включающий смешивание частиц с жидким носителем, перемещение образованной пульпы-и l0 отделение носителя в конечной стадии транспортирования (1g .

Однако отделение носителя в конечной стадии возможно только механическим путем, для чего требуются 15 дополнительные затраты электроэнергии.

Цель изобретения — снижение энергоз атрат .

Цель достигается тем, что согласно способу транспортирования твердых частиц в качестве жидкого носителя используют соединения из группы фторуглеродов с точкой кипения 3,853 2оС.

Благодаря физическим характеристикам используемых жидкостей-носителей частицы угля в рассматриваемых жидкостях не проявляют тенденции к слипанию и уплотнению в такой степени, как при использовании воды.

Следовательно, даже после пребывания в течение продолжительного времени в статическом состоянии в суспензии, полученной по изобретению, течение может быть возобновлено практически мгновенно. Кроме того, процесс транспортировки угля по существу не зависит от температуры окружающей среды. Он может применяться в арктических, тропических и в любых других 40 условиях.

На фиг. 1 изображена схема системы для осуществления предлагаемого способа, на фиг. 2 — схема блока конечной очистки.

Соединения, которые считаются приемпемыми для реализации способа, благодаря сочетанию их точек кипения 45 и других физических характеристик (низ ая вязкость, низкое поверхностное натяжение и удачная величина удельного веса), а также их химической инертности по отн "ению к углю и дру 50 гим материалам в условиях проведения процесса, следующие: 1,2-дифторэтан, 1-хлор-2,2,2-трифторэтан; 1-дихлор2,2,2-трифторэтан; дихлорфторметан, 1-хлор-2-фторэтанр 1,1,2-трихлор1,2,2-трифторэтан, 1,1-дихпор-1,2,2;

2-тетрафторэтан; трихлорфторметан.

Приведенные соединения исключая последние три, являются слишком до,рогими для практической реализации изобретения с экономической точки 60 зрения. Из трех последних соединений предпочтительным является трихлорфторметан, благодаря его оптимальным физическим свойствам, химической инертности и низкой стоимости. 65

Кроме того, это соединение имеет почти идеальную точку кипения и исключительно низкое значение скрытой теплоты испарения 48 ккал/кг, в сравнении с 252 ккал/кг для воды. Следовательно, соединение может быть извлечено из твердого вещества, с которым оно оказалось ассоциировано всего лишь при небольшой затрате энергии.

Пример. Угольная суспензия прокачивалась к блоку первичной очистки, располагающемуся в шахте или в выработке. Здесь осуществлялась первичная гравитационная сепарация, отделялась посторонняя порода и сырой уголь в ходе ввода, предназначенного для очистки угля в массу разделительной жидкости, имеющей удельный вес, промежуточный по отношению к углю и посторонней породе.

В качестве раздельной жидкости использовались фторхлоруглероды или

1,2-дифторэтан.

Рудная порода, выделенная из угля, подвергалась далее отделению разделительной жидкости. Плавучая масса со стадии первоначального разделения в виде суспензии в разделительной жидкости прокачивалась к конечному блоку обработки, располагающемуся за пределами шахты на поверхности земли. Здесь уголь, размолотый до размера, обеспечивающего высвобождение максимального количества посторонней породы, подвергался вторичной гравитационной сепарации, также с использованием 1,2-дифтор-этановой или фторхлоруглеродной разделительных жидкостей °

Предлагаемый способ осуществляется в системе, которая используется для обработки и транспортировки сырого угля и других твердых материI алов.

В системе уголь извлекается из шахтного забоя 1 с помощью врубовой или:шнекрбурильной машины 2, например с помощью системы "Коул баджер" фирмы Баджер меньюфекчуринг" или системы "МС М ЧЬ-1" фирмы "Салем тул компани". От врубовой машины уголь и пустая порода подаются на измельчитель 3, где выбранный уголь измельчается до кусков в интервале порядка 4 см, а затем подается к суспензионному насосу 4, где он смешивается с одним из описанных вьые фторхлоруглеродов. Врубовая машина (фиг.. 1), измельчитель и суспензионный насос могут быть установлены на едином шасси 5.

1075966

Содержание жидкости в описываемой и других суспензиях, полученных в соответствии с принципами изобретения, меняется в зависимости от конкретного применения. Эта фаза, однако, составляет от 40 до 99 вес.Ъ в расчете

-- на полный вес суспензии.

Суспенэионный насос 4 переносит смесь угля и фторхлоруглеродов к блоку 6 первичной очистки, расположенной предпочтительно в шахте; где и 10 осуществляется гравитационная сепарация угля и постороннего материала с использованием в качестве разделительной жидкости фторхлоруглеродов.

Плавучая масса, полученная в бло- 15 ке первичной очистки (уголь, посторонняя порода, не выделенная из стадии первичной очистки) и разделительная жидкость из этого блока образуют суспензию, которая прокачивается 20 суспензионным насосом 7 к блоку 8 конечной очистки, расположенному на поверхности.

Начальный узел 9 блока 8 конечной очистки (фиг. 2) обычно включает в свой состав второй измельчитель для измельчения твердого вещества в суспензии до размера частиц, указанного потребителем, или же до размера, которым обеспечивается извлечение дополнительного количества пиритов и/или посторонней породы. Узел 9 в общем случае включает в свой состав доводочный резервуар, чтобы к суспензии могли добавляться добавки и разделительная жидкость, доводилась температура угля и т.п.

Из этого узла 9 суспензия переносится, например, с помощью шнекового конвейера 10 к гравитационному сепаратору 11. Отстой из гравитацион-40 ного сепаратора переносится к сушил-. ке 12, где разделительная жидкостьноситель отделяется при подаче тепла к суспензии для испарения жидкости и при продувке твердого вещества 45 для извлечения фторхлоруглеродов из нор,твердых частиц. Кроме того, отстой может быть вначале подвергнут капельной сушке для снижения энергопотребления на удаление фторхлоругле-50 родов при испарении.

Высушенный выброс, вначале покрытый специальными составами для подавления окисления и выделения кислых грунтовых вод, транспортируется к штабелю пустой породы или в другую зону отвала. Испаренная разделительная жидкость, извлеченная из сушки

12, вместе с жидкостью из узла 9 и

1 гравитационного сепаратора 11 подается к компрессору 13. Компрессор 13 60 прокачивает пары к узлу 14, обычно выполненного в виде конденсатора и продувающего узла, как описано выше.

Несконденсированное вещество отделяется от паров разделительной 65 жидкости в узле 14. Эти газы могут быть рециркулированы и использоваться в качестве отдельного газа в сушилке отстоя 12. Они могут быть вначале обработаны при пропускании через абсорбер или другое обычное приспособление 15 для выделения и извлечения коммерчески ценных продуктов, таких как метан, выведенный из забоя.

Сконденсированная разделительная жидкость рециркулируется по трубопроводам 16-18 к суспензионному насосу

4 и забою 1. Последняя жидкость, как таковая или же с некоторыми добавками, раэбрызгивается на поверхность вырабатываемого пласта, например, с помощью насадок 19. Это обеспечивает подавление пылеобраэования в забое, что снижает опасность взрыва. Жидкость также снижает износ режущего инструмента и энергопотребле ние, идущее на работу врубовой машины 2.

В типовом случае чистый уголь из гравитационного сепаратора 11 прокачивается в суспензии с разделительной жидкостью к резервуару 20 хранения с помощью суспенэионного блока 21. Суспенэию обычно хранят при температуре и давлении окружающей среды.

По мере необходимости суспензию выводят из резервуара 20 хранения и переносят в блок конечной подготовки. Этот блок включает в свой состав сушилку плавающей массы и . узел извлечения разделительной жидкости, аналогичный описанному для извлечения фторхлоруглеродной жидкости-носителя, используемой для рециркуляции неконденсирующихся газов в сушилку и/или извлечения некоторых газов. Кроме того, узел конечной подготовки может включать в себя один или несколько приспособлений для дальнейшей обработки угля. На.пример, в этом блоке с углем может смешиваться негашенная известь или прокаленный доломит для снижения содержания серы в продуктах сгорания, получающихся при.сжигании угля.

Количество добавляемой негашенной извести или доломита зависит.от ряда факторов (содержание серы в угле, условия, при которых он сжигается и т.п ° ). .Уголь переносится из блока 21 конечной подготовки к бойлеру 22, обычно оборудованному осадителем 23 для извлечения захваченной газами золы, получающейся при сжигании угля. 3ола, полученная в бойлере 22 и в осадителе 23, соответственно охлаждается в блоках 24 и 25 со снижением температуры до 38 С. Извлеченная в блоке 21 жидкость рециркулируется к выгружному приспособлению охладительных узлов с помощью насоса 26 и сме1075966

Составитель Г. Киселева

Редактор Н. Джуган Техред A.Áàáèíåö Корректор О. Билак

Заказ 537/53 Тираж 843 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шивается с золой с образованием cyc= пензии. Эта суспензия прокачивается к сушилкам отстоя (золы) и узлу продувки 14 блока 8 конечной очистки по трубопроводной системе 27. Зола подается в отстой в гравитационном сепараторе, может соответственно направляться на сушку и выгружается вместе с выбросом со стадии конечной очистки.

Использование предлагаемого способа транспортированйя по сравнению с известным позволяет за счет исключения устройств, обеспечивающих механическое отделение транспортируемых частиц от носителя, снизить затраты на электроэнергию, которая необходима для приведения в действие указанных устройств.