Вращающийся трубчатый реактор

 

Изобретение относится к разработке установки для получения жидкого стекла гидротермально-щелочной обработкой кремнеземсодержащего сырья и позволяет упростить технологическую схему, снизить расход топлива и продолжительность процесса, повысить выход и качество продукта. Горизонтальный вращающийся реактор /Р/ состоит из корпуса /К/ 1 и установленного в нем одноходового продуктового змеевика, трубы которого по поперечному сечению К расположены равномерно по концентрическим окружностям в два ряда, а между ними установлена цилиндрическая ограждающая перегородка /П/ 4, длина которой меньше длины К. На К установлено устройство для охлаждения готового продукта, состоящее из дополнительного цилиндрического кожуха 5, внутри которого установлен дополнительный продуктовый змеевик 6. Обогрев Р осуществляется продуктами сгорания газообразного топлива. Патрубки 10 и 11 ввода т вывода продукта установлены на центральной оси Р в сальниковых уплотнениях 12. Трубопровод 2 установлен в зоне подогрева, которая является внутренной полостью П, трубопровод 3 установлен в зоне выдержки, находящейся между К и П, а трубы змеевика 6 установлены в зоне охлаждения находящейся между К и кожухом 5. На К со стороны ввода продукта установлен газоход 13 для сброса дымовика газов. На торцовой крышке К, со стороны вывода готового продукта, установлены шибера 14 для присадки холодного воздуха. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15 (51)5 В 01 3 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 b

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБР1 ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4266220/23-26 (22) 19.06.87 (46) 30.04.90. Бюл. № 16 (71) Научно-производственное объединение

«Камень и силикаты» (72) А. А. Агабалян, С. А. Вартаньянц, Э. А. Атаян, Г. С. Аршакян и Д. А. Агабалян (53) 669.046.41:66.041.57 (088.8) (56) Григорьев П. Н. и др. Растворимое стекло. М., 1956, Промстройиздат, с. 157—

158.

Куатбаев К. К. и др. Строительные материалы на жидком стекле. Алма-Ата, 1968, Казахстан, с. 17 — 8, р. 4. (54) ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРУБЧАТЫЙ PEАКТОР (57) Изобретение относится к разработке установки для получения жидкого стекла

- гидротермально-щелочной обработкой кремнеземсодержащего сырья и позволяет упростить технологическую схему, снизить расход топлива и продолжительность процесса, повысить выход и качество продукта. Горизонтальный вращающийся реактор (Р) состоит из корпуса (К) 1 и установленного в нем одноходового продуктового змеевика, трубы

2 которого по поперечному сечению К расположены равномерно по концентрическим окружностям в два ряда, а между ними установлена цилиндрическая ограждающая перегородка (П) 4, длина которой меньше длины К. На К установлено устройство для охлаждения готового продукта, состоящее из дополнительного цилиндрического кожуха 5, внутри которого установлен дополнительный продуктовый змеевик 6. Обогрев P осуществляется продуктами сгорания газообразного топлива. Патрубки 10 и 1! ввода и вывода продукта установлены на центральной оси P в сальниковых уплотнениях

12. Трубопровод 2 установлен в зоне подогрева, которая является внутренней полостью П, трубопровод 3 установлен в зоне выдержки, находящейся между К и П, а трубы змеевика 6 установлены в зоне охлаждения, находящейся между К и кожухом 5. На К со стороны ввода продукта установлен газоход 13 для сброса дымовика газов. На торцовой крышке К, со стороны вывода готового продукта, установлены шибера 14 для присадки холодного воздуха. 3 ил.

1560303

Изобретение относится к разработке оборудования для получения жидкого стекла гидротермально-щелочной обработкой кремнеземсодержащего сырья.

Цель изобретения — повышение качества продукции.

На фиг. 1 показан реактор, общий вид, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Вращающийся трубчатый реактор, состоит из горизонтального корпуса 1 и установленного в нем продуктового змеевика, проточно расположенные трубы которого по поперечному сечению корпуса 1 установлены равномерно по концентрическим окружностям в два ряда, образуя внутренний трубопровод 2 и внешний трубопровод 3, которые соединены друг с другом жестко и составляют единое целое, а между ними установлена цилиндрическая ограждающая перегородка 4, длина которой меньше длины корпуса 1. Устройство для охлаждения готового продукта выполнено из установленного на корпусе 1 цилиндрического кожуха 5, внутри которого установлен дополнительный трубчатый змеевик 6. В качестве вала для вращения реактора использован корпус 1, снабженный бандажами 7 и связанный с венцовыми шестернями 8.

Обогрев реактора осуществляется путем сжигания топлива в камере 9 сгорания, которая сообщена с внутренней полостью перегородки 4 со стороны ввода исходного продукта. Патрубок 10 ввода исходного продукта жестко соединен с трубопроводом

2, закрепленным на внутренней поверхности перегородки 4. Патрубок 11 вывода готового продукта жестко соединен со змеевиком 6, закрепленным на внутренней поверхности кожуха 5. Патрубки 10 и 1! ввода и вывода продукта установлены на центральной оси реактора в сальниковых уплотнителях 12.

Трубопровод 2 установлен в зоне подогрева, которая является внутренней полостью перегородки 4, трубопровод 3, закрепленный на внутренней поверхности корпуса 1, установлен в зоне выдержки, находящейся между корпусом 1 и перегородкой 4, а змеевик 6 установлен в зоне охлаждения, находящейся между корпусом 1 и кожухом 5. На корпусе 1 со стороны ввода продукта установлен газоход 13 для сброса дымовых газов и сообщен с зоной выдержки. На торцовой крышке корпуса 1 со стороны вывода готового продукта установлены шибера 14 для присадки холодного воздуха. Цилиндрическая перегородка 4 смещена в сторону ввода исходного продукта с возможностью образования зазора, соединяющего зону подогрева с зоной выдержки.

При этом перегородка 4 и кожух 5 установлены соосно с центральной осью вала, в качестве которого использован корпус 1 реактора.

Реактор работает следующим образом.

При помощи венцовых шестерен 8 реактор приводят во вращение и из камеры 9 сгорания дымовые газы поступают вначале в зону подогрева, а затем в зону выдержки и выходят через газоход (3 в атмосферу.

Отвод дымовых газов осуществляется через продольные прорези, выполненные на корпусе 1, при этом между газоходом 13 и корпусом 1 уста на вли ваются известные уплотнительные кольца.

Предварительно подготовленную из кремнеземсодержащих материалов (например, кварцевого песка, перлита, диатомита или трепела) и раствора щелочи исходную шихту в виде суспензии при помощи насоса (не показан) через патрубок 10 подают в трубопровод 2, который размещен в зоне подогрева, затем она поступает в трубопровод 3 в зону выдержки и оттуда в трубчатый змеевик 6 охлаждающего устройства. Готовое жидкое стекло, пройдя через зону охлаждения, через патрубок 11 выводится в приемник готового продукта (не показан).

Выполнение реактора в виде однопроходного продуктового змеевика, составляющего единое целое, т. е. он имеет один ввод и один вывод и общая длина трубы равна пути прохождения реакционной смеси, позволяет влиять на кинетику реакции.

Трубопровод, состоящий из одной трубы, разделен на три зоны:

I зона — зона подогрева, где за определенный промежуток времени температура все время изменяется и поднимается до заданной максимальной температуры, за это время реакционная смесь подогревается и активируется;

II зона — зона выдержки, где за определенный промежуток времени устанавливается заданная температура, которая поддерживается постоянно при помощи шиберов

14, установленных на торцовой поверхности корпуса 1 со стороны вывода готового продукта, через которые регулируется вход свежего воздуха;

III зона — зона охлаждения, где за определенный промежуток времени температура от максимального значения снижается до температуры окружающей среды, за это время продолжается реакция, происходит осветление готового продукта.

В о хл а жда ю ще м устро йстве п родол жа ется процесс перемешивания, в результате чего происходит окончательное завершение реакции и осветление смеси. Установка охлаждающего устройства на корпусе реактора технологична и упрощает конструкцию устройства.

Подвод воды к охлаждающему устройству осуществляется следующим образом.

Часть трубы для подачи воды смонтирована на корпус 1 и вращается вместе с ним. Один конец этой трубы присоеди1560303

5 нен к холодильнику, конечный отрезок другого конца трубы проходит (через) внутри патрубка 11 и выходит из него в промежутке между сальниковым уплотнением 12 и днищем корпуса 1. На участке выхода трубы на патрубке 11 устанавливается сальниковое уплотнение.

Отработанная вода уходит из охлаждающего устройства по аналогической схеме.

Повышение качества продукта связано с улучшением протекания процесса растворения кварцевого песка в щелочном растворе. При этом создается возможность равномерного и глубокого протекания процесса силикатообразования по всей массе смеси при постоянной скорости, а это приводит к полному извлечению оксида кремния из породы, что в свою очередь обеспечивает повышение силикатного модуля до 2,6—

3,5% и плотности до 1,36 — 1,50.

Формула изобретения

Вращающийся трубчатый реактор для получения жидкого стекла, включающий горизонтальный обогреваемый корпус с патрубками ввода и вывода продукта, расположенными по оси корпуса, и установленными в нем трубами продуктового змеевика, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта, реактор снабжен устрой10 ством для охлаждения готового продукта, выполненным в виде трубчатого змеевика, размещенного внутри цилиндрического кожуха, установленного на корпусе реактора, и цилиндрической перегородкой, установленной внутри корпуса с зазором со стороны вывода продукта, а трубы продуктового змеевика, выполненного одноходовым, закреплены по ходу движения продукта на внутренней поверхности перегородки корпуса и кожуха.

1560303

b-ß

Составитель В. Кудряшов

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 939 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101