Установка для переработки сорбента

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 03 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4871585/03 (22) 08,10,90 (46) 23.09,92.Бюл.№ 35 (71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро химического машиностроения (72) В. Г,Левинсон, Е.И,Ахмина, Н.Г.Любченко и К.М,Кулагин (56) Корначева С.М. и Рябчиков Б,Е. Пульсационная аппаратура в химической технологии. М.;Химия, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1238796, кл.G 01 В 31/06, 1984, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СОРБЕ НТА ю-

ЬФ Ы 1763018 А1 (57)Использование изобретения — производство углеродных сорбентов. Сущность изобретения: установка содержит промывочно-сепарационную секцию, образованную из нескольких последовательно соединенных деминерализационных колонн 3-7, и промежуточную емкость 8. Промежуточная емкость 8 выполнена в виде абсорбционной камеры, установленной перед одной из колонн 3-7, и сообщена с системой подачи в нее сернистого газа. При этом указанная колонна подсоединена к коллектору горячей выщелачивающей воды, 2 ил.

1763018

Изобретение относится к технике для отделения твердых примесей от твердых материалов методом сепарирования с использованием жидкостей и может быть применено для удаления зольных включений из перерабатываемых сорбентов типа зерненого активированного угля.

Цель изобретения — повышение качества продуктов при обеззоливании угля.

На фиг.1 представлена схема вставки установки в аппаратную нитку для осуществления производства активированного угля; на фиг.2 — одна из сепарацион ных колонн установки.

Рабочее оборудование предлагаемой установки объединено обвязкой и крепежам в отдельную аппаратурную секцию 1, снабженную пневматическим пульсатором

2, В качестве рабочего оборудования в эту секцию 1 включен ряд последовательно соединенных сепарационных колонн 3,4,5,6,7.

Сепарационная колонна 3 скомпанована по типу замачивательной, служащей для выделения из массы сорбента, с помощью щелока черезмерно мелкой (дезинтегрированной) дисперсной фракции и для выделения концентрата отработанного химического активатора, использованного для получения угольного продукта. Сепарационная колонна 4 скомпанована по типу выщелачивательной, служащей для выделения из массы сорбента с помощью теплой воды щелока с остатками активатора и остатками мелкой фракции. Сепарационная колонна 5 скомпанована по типу обеззоливательной, служащей для выделения из массы сорбента с помощью сернистокислотных экстрагентов кислотоэкстрагируемых компонентов золы и остатков мелкой фракции. Сепарационная колонна 6 скомпанована по типу раскислительной, служащей для выделения из массы сорбента с помощью горячей воды остатков отработанного кислотного экстрагента и остатков мелкой фракции. Сепарационная колонна 7 скомпанована по типу полоскательной, служащей для нейтрализации массы сорбента с помощью нейтральной промывной воды.

Предлагаемая установка оснащена также промежуточной емкостью 8, образующей отдельный аппаратный блок.

Промежуточная емкость 8 сообщена с двумя соседними промежуточными колоннами

4,5, размещенными в ряд аппаратурной секции 1. В частности промежуточная емкость

8 соединена с выходом колонны 4 и входом колонны 5. Промежуточная емкость 8 скомпанована по типу сатурационной, служащей для насыщения циркулирующей через аппаратную секцию суспензии сорбента сернистым газом. Для обеспечивания требуемой компоновки промежуточная емкость 8 соединена с системой 9 для подачи в нее сернистого газа. Эта система образована

5 дымосборным коллектором для подачи образуемых в производстве продукта сернистосодержащих дымовых газов, подвергнутых предварительному охлаждению. Начальный участок системы 9 образо10 ван котлом-теплоутилизатором 10, охлаждающим накапливаемые дымовые газы. Котел-теплоутилизатор 10 связан с выхлопообезвреживательной топкой 11, служащей для огневой нейтрализации лету15 чих продуктов термообработки сырья, отводимых при производстве угольного продукта, Колонна 5, размещенная в аппаратурной системе 1 как вторая из двух, сообщенных емкостью 8, соседних колонн 4.5, 20 кроме всего сообщена с коллектором 12 горячей выщелачивающей воды, служащей для отмывки из массы сорбента выщелоченных из золы сернистых солей. Коллектор 12 связан с котлом теплоутилизатором 10, 25 обеспечивающим необходимый нагрев выщелачивающей воды. Колонна 5 сообщена также со стокосборником 13, служащим для направления ее зольного стока в золоотвальный пруд или канализацию. Образую30 щая вход в аппаратную секцию 1 колонна 3 сообщена с питающей емкостью 14, служащей для подачи на массу сорбента щелока.

Питающая емкость 14 связана с выходом колонны 4, служащим для сбора и подачи на

35 утилизацию накапливаемого в этой колонне

4 щелока.

К колонне 3 подсоединена также сборная емкость 15, служащая для накапливания отводимого из этой колонны концентрата

40 отработанного химического активатора угольного продукта. Колонна 3 сообщена также с охладителем 16 нарабатываемого угольного продукта, служащим для питания аппаратурной секции перерабатываемым материа45 лом. Перед этим охладителем 16 смонтирована печная система 17, служащая для получения перерабатываемого материала за счет термического разложения сырьевых гранул. На входе в печную систему 17

50 размещен резак 18, служащий для образования гранул за счет разделения на куски шнурообразного сырьевого экструдата. Перед этим резаком 18 размещен плунжерный гранулятор 19, служащий для получения тре55 буемого экструдата за счет формования сырьевой смеси. На входе . в гранулятор 19 размещен смеситель 20, служащий для приготовления нужной сырьевой смеси. Смеситель 20 связан с загрузочным средством 21, служащим для подачи сырьевой основы, и с

1763018

10

20

40

55 дозатором 22, служащим для подачи добавки химического серосодержащего активатора. Образующая финишную часть аппаратурной секции 1 колонна 7 выведена своим выходом на барабанно-вакуумный сгуститель 23, служащим для обезвоживания суспензии переработанного сорбента.

После указанного сгустителя размещена печная система 24, служащая для кондиционирующей прокалки сорбента. На выходе этой печной системы размещен охладитель

25 массы сорбента, Далее размещен ситовой классификатор 26 продуктов переработки, Выход этого классификатора 26 выведен на дозирующую бункерную секцию 27, служащую для упаковывания товарных фракций сорбента в тарные контейнеры, Бункерная секция 27 укомплектована ориентирующим механизмом 28, служащим для центровки и фиксации подаваемых контейнеров, и виброуплотнительным блоком 29, служащим для утряски и усадки массы сорбента в контейнерах.

Обечайка каждой из сепарационных колонн 3,4,5,6,7 образована верхней конической секцией, средней цилиндрической секцией и донной чашеобразной секцией

32, Каждая из верхних конических секций 30 обечаек колонн 2-7 оборудовано засыпным патрубком 33, служащим для подачи массы сорбента, сливным патрубком 34, служащим для отвода отработанной сепарационной жидкости, и выхлопным патрубком 35, служащим для отвода вытесняемых из сорбента газов. Средние конические секции 31 оборудованы набором сепарационных тарелок 36. Каждая из данных чашеобразных секций 32 обечаек колонны 2-7 оборудована разгрузочным патрубком, который подсоединен к пневморазгрузочному средству.

Кроме этого каждая из секций 32 оборудована напорным патрубком 39, служащим для стыкования с коллектором 40 для подачи сепарационной жидкости, Данные секции 32 оснащены также пульсациепроводящими патрубками 41, к которым пристыкованы пульсационные колена 42.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

Перед пуском аппаратурной секции 1 производят ее подсоединение к пневматическому пульсатору 2. Пульсатор 2 инициирует в толще сепарационных жидкостей возникновения нужных колебательных движений. Подвергаемые колебаниям жидкости прокачивают через внутренние полости колонн 2-7. В сепарационную колонну 3 подают в качестве необходимой жидкости щелок, который отводят из колонны 4, С помощью отводимого щелока из массы сорбента удаляют нежелательную черезмерно раскрошенную фракцию и отработанный химический активатор, используемый при производстве сорбционного продукта. Из колонны 3 выводят собираемый концентрат активатора, увлекший из сорбента раскрошенные частицы. В колонну 4 подают в качестве сепарационной жидкости теплую воду, С помощью ее из массы сорбента удаляют щелок с остатками удаляемого активатора. В колонну 5 подают в качестве сепарационной жидкости горячую воду, которая обеспечивает с участием привлекаемых в процесс сернистокислотных реагентов экстрагирование из сорбента кислоторастворимых компонентов золы.

Сепарационная жидкость разрушает зольные минеральные включения и уносит их из массы сорбента. В колонну 6 подают в качестве сепарационной жидкости горячую воду. С помощью ее из массы сорбента удаляют остатки отработанных сернокислотн ых реагентов.

В колонну 7 подают в качестве сепарационной жидкости холодную воду. С помощью ее вещество сорбента доводят до нейтрального состояния, Вовлечение сернокислотных реагентов в сепарационную жидкость, подаваемую в колонну 5, производят с помощью промежуточной емкости 8, которая образовывает в устройстве отдельный аппаратный блок. В промежуточной емкости 8 идет адсорбционно-абсорбционный процесс с участием сернистого газа. Поддерживаемый процесс приводит к насыщению сернистым газом суспензии сорбента, отводимой из колонны

3. Транспорт сернистого газа в промежуточную емкость 8 производят дымовые газы, которые поступают из системы 9, образованной дымосборным коллектором. Перед забором дымовых газов в систему 9 их предварительно охлаждают за счет отбора тепла котлом-теплоутилизатором 10. В указанный котел-теплоутилизатор 10 дымовые газы попадают из выхлопообезвреживательной топ ки11, которая производит огневую нейтрализацию летучих продуктов термообработки перерабатываемого в сорбент сырья.

Накопление с суспензии сорбента сернистого газа, происходящее за счет течения в ней совмещенного адсорбционно-абсорбционного массообменного процесса, ведет к изменению его концентрации с величины

0,1-1,0% объема по отношению к дымовой фазе до величины 1,0-5,0% масс по отношению к жидкой суспензиевой фазе. Протекающее растворение в сепарационной жидкости сернистого газа приводит к обра1763018

Редактор

Техред М.Моргентал

Корректор М.Демчик

Заказ 3407 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного 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 зованию в ней сернистой кислоты. Сорбент концентрирует в себе кислоту в количестве

51-52 масс. Концентрированная кислота воздействует на зольные примеси, засоряющие массу сорбента. При этом сернистая кислота переводит кислотовосприимчивые компоненты золы в состояние повышенной растворимости. Это облегчает звакуирование зольных компонентов к периферии частиц сорбента из их сердцевины через трудно-проходимую транспортную систему капилляров в их толще. Эвакуирование зольных компонентов идет в колонне 5, куда поступает суспензия сорбента из промежуточной емкости 6. Требуемое эвакуирование интенсифицирует горячая вода, подаваемая в колонну 5. В ходе удаления из сорбента золы происходит замещение в освобожденных порах минеральных включений на сернистую кислоту. Это ведет к снижению плотности частиц сорбента. Наибольшее снижение плотности происходит у частиц, бывших черезмерно зашлакованных золой, и ставших после обеззоливания черезмерно рыхлыми и склонными к разрушению. У обладающих пониженной плотностью частиц сорбента возрастает скорость витания в пульсирующей напорной струе сепарационной жидкости. Это облегчает их удаление из продуктов

5 переработки массы сорбента.

Преимуществом предложенной установки по сравнению с прототипом является обеспечение ею одновременного механического и химического облагораживания про10 дуктов переработки сорбента.

Формула изобретения

Установка для переработки сорбента, включающая ряд последовательно соеди15 ненных сепарационных колонн и промежуточную емкость, отл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения качества продуктов переработки при обеззоливании активированного угля, промежуточная емкость сооб20 щена с двумя соседними промежуточными колоннами ряда, а также с системой для подачи в нее сернистого газа, при этом вторая по ходу движения перерабатываемого материала из двух соседних колонн сообще25 на с коллектором горячей выщелачивающей воды.