Шахтная печь для прокалки гранулированного материала

 

Изобретение относится к химической промышленности и позволяет .обеспечить повышение равномерности обработки материала. Материал поступает в шахту 1 самотекЪм, нагревается в зоне подогрева нагревателем 10, в зоне термообработки нагревателями 3, 4 и 10, насос-пульсатор создает в трубчатой вставке знакопеременное движениетаза, выходящего через перфорацию и выравнивающего температурное поле в материале. В нижней части трубчатой насадки размещена насадка типа колец Рашига. 2 ил. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 27 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795244/33 (22) 27.02.90 (46) 15.02.92, Бюл. гв 6 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро катализаторов с опытным заводом (72) Г,С.Кармацкий и И.M.Ïèëàí (53) 622.785.4.602.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1446433,,кл. F 27 В 1/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N - 926475, кл. F 27 В 1/00, 1980. (54) ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПРОКАЛКИ ГРАНУЛ И РО ВАН НОГО МАТЕ РИАЛА

Изобретение относится к технике првведения термических процессов в движущихся дис перс н ых средах, и редназначается для прокалки гранулированных сыпучих материалов, в частности катализаторов или их носителей, и может найти применение в химической, строительной и других отраслях промышленности.

Общим недостатком шахтных печей с гравитационно движущимся плотным дисперсным слоем является неравномерность распределения температур в зоне термообработки по высоте шахты и по радиусу, вследствие чего невозможно обеспечить равномерную обработку материала по толщине слоя и высоте зоны. термообработки, Известно устройство (1), частично решающее задачу выравнивания температурного поля рабочего пространства шахтной

„„SU „„1712754 А1 (57) Изобретение относится к химической промышленности и позволяет обеспечить повышение равномерности обработки материала. Материал поступает в шахту 1 самотеком, нагревается в зоне подогрева нагревателем 10, в зоне термообработки нагревателями 3, 4 и 10, насос-пульсатор создает в трубчатой вставке знакопеременное движение газа; выходящего через перфорацию и выравнивающего температурное поле в материале, В нижней части трубчатой насадки размещена насадка типа колец Рашига. 2 ил. печи по вертикали за счет размещения между витками основного нагревателя дополнительного с меньшей мощностью. Это решение позволяет сгладить температуру в районе витков спирали. Недостатком известного устройства является то, что при использовании данной печи для прокатки гравитационногодвижущегося дисперсного материала в непрерывном режиме из-за постоянного поступления сверху продукта происходит захолаживание верхней части зоны термообработки, что уменьшает рабочий объем печи, снижает производительность и не позволяет получать однородный продукт.

Наиболее близким техническим решением является шахтная печь для прокалки мел кодисперсного материала (2), содержащая цилиндрическую нагревательную камеру с установленным внутри нее

1 712754

3 виброзондом, выполненным в виде трубы с равномерно расположенными по ее высоте рядами отверстий и снабженным укрепленными над ними насадками в виде конусов, сопряженных большими основаниями, при- 5 чем нижние конусы насадок выполнены перфорированными и установлены с концентрическим зазором по отношению к трубе. Обрабатываемый материал в данном техническом решении подвергается вибра- 10 ции, что приводит к нарушению связей между частицами, возникновению поперечного перемешивания материала, B результате интенсифицируются процессы теплообмена, выравнивается температурное поле. Не- 15 достатком данного технического решения является то, что при прокаливании гранулированных материалов (шариков, колец и т.п,) наложение вибрации недопустимо, так как при этом может происходить раз- 20 рушение его, Кроме того, вибрация при повышенных температурах быстро разрушит металлические материалы печи. А при работе печи при температурах, близких к

1000"С и выше, когда требуется приме- 25 нять керамические материалы шихты и внутренних устройств, этот способ BblpBBнивания температурного поля вовсе не пригоден.

Целью изобретения является обеспече- 30 ние равномерной обработки материала, На фиг,1 представлено продольное сечение шахтной печи, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Шахтная печь содержит вертикальную 35 нагревательную шахту 1 в виде трубы из жаростойкого материала, заключенную в футерованный корпус 2, внутри которого размещены основной электронагреватель

3 и дополнительный электронагреватель 4, 40 расположенный параллельно основному.

Верхняя часть печи имеет загрузочный бункер 5 с бортовым отсосом 6 и патруб«ом 7 для отвода продуктов терморазложения. В нижней части печи расположено разгру- 45 зочное устройство 8. По оси печи введена трубчатая вставка 9, выполненная перфорированной в зоне термообработки, причем размер отверстий в перфорированной части трубчатой вставки выбирается заведомо 50 меньше минимального размера зерен обрабатываемого продукта. Внутри трубчатой вставки размещен второй дополнительный электронагреватель 10. B нижней части трубчатой вставки размещена теплоемкая, 55 жаростойкая газопроницаемая насадка 11 типа керамических колец Рашига, размещенная на решетке 12. Полость вставки соединена посредством патрубка 14 с объемным насосом-пульсатором 15. Верхняя часть трубчатой вставки герметично закрыта уплотнительным тепло- и электроизолирующим материалом 16.

Шахтная печь для обработки гранулированного материала работает следующим образом, Обрабатываемый материал загружается в бункер 5, откуда самотеком поступает в шахту 1, заполняя ее. При включении механизма выгрузки материал под.воздействием силы тяжести перемещается по шахте

1 вниз,. проходя последовательно зоны нагрева, термообработки и охлаждения.

Электронагреватель 10, размещенный внутри трубчатой вставки 9, греет ее стенки и через них продукт„проходящий по кольцевой щели между трубчатой вставкой и стенками шахты. В зоне термообработки тепло материалу передается уже с двух сторон, с наружной стороны от стенок шахты и от стенок трубчатой вставки. С наружной стороны от стенок шахты тепловой поток значительно больше. Для компенсации расхода тепла на нагрев продукта и выравнивания температурного поля зоны термообработки в верхней части шахты служит дополнительный электрон греватель 4, имеющий автономное питание и регулировку и расположенный в футерованном корпусе параллельно основному электронагревателю 3, Выравнивание температурного поля печи по радиусу обеспечивается созданием множества локальных знакопеременных газовых потоков в межгранульном пространстве за счет возвратно-поступательного движения рабочего органа насоса-пульсатора 15 (поршня, сильфона или мембраны), Рабочий объем насоса-пульсатора 15 и частота колебаний его рабочего органа зависят от необходимой скорости локальных потоков, обеспечивающих усиленный теплоперенос от горячих стенок шахты 1 и трубчатой вставки 9 и пристенных слоев продукта— частицам, расположенным в середине щели рабочего пространства. Знакопеременно прокачивающийся газ в межгранульных пространствах активно переносит тепло от наружных стенок шахты внутрь, при этом коэффициент теплопроводности слоя возрастает примерно на порядок.

Предложенная конструкция шахтной печи для прокалки зернистого и гранулированного материала позволяет получать более однородный продукт за счет создания однородного температурного поля, Выравнивание температурного поля по высоте и радиусу (толщине) зоны прокаливания фактически увеличивает рабочий объем по-1712754

Формула изобретения

Шахтная печь для прокалки гранулированного материала, включающая нагревательную камеру с зоной термообработки, 15

20 ф ь

Яо

30

40

50

Составитель Т.Кармацкий

Редактор М.Бокарева Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 527 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государствейного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 следней и позволяет увеличить производительность печи при тех же габаритах.

Кроме того, продукт, прокаливаемый в однородном температурном поле, получается более однородным и по конечным параметрам (обьем пор, внутренняя поверхность и прочность, и т.п.), что является особенно важным для катализаторов. основным электронагревателем и установленной внутри нее перфорированной трубчатой вставкой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения равномерности обработки материала, она снабжена насо5 сом-пульсатором, двумя дополнительными электронагревателями, размещенными в верхней части зоны термообработки и внутри перфорированной в зоне термообработки вставки, заглушенной сверху над

10 перфорацией, а вставка соединена с насосом-пульсатором и заполнение насадкой типа колец Рашига.