Способ сушки гранулированной сажи

 

Использование: в производстве технического углерода. Сущность изобретения: с целью снижения расхода природного газа при сохранении физико-химических свойств гранулированной сажи и производительности процесса, в барабане устанавливают трубчатые диаметральные каналы, через которые пропускают теплоноситель в количестве 0,1-0,5 частей от общего расхода теплоносителя, поступающего в барабан и на его обогрев. 2 ил. 1 табл.

Изобретение относится к технологии сушки сыпучих материалов, в частности, гранул сажи и может найти применение в производстве технического углерода. Цель изобретения снижение расхода топлива при сохранении в процессе сушки физико-химических свойств гранулированной сажи и производительности процесса. На фиг.1 представлен продольный разрез установки; на фиг.2 разрез установки по А-А. Установка содержит камеру наружного обогрева 1, внутри которой соосно установлен вращающийся барабан 2 с трубчатыми диаметральными каналами 3, установленными перпендикулярно его оси и сообщающимися обоими концами с рабочим пространством 4 камеры обогрева. Барабан 2 снабжен патрубком 5 загрузки влажной сажи, патрубком 6 выгрузки высушенной сажи, патрубком 7 ввода части теплоносителя внутрь барабана 2, патрубками 8 и 9 вывода отработанного теплоносителя соответственно из барабана 2 и камеры наружного обогрева 1. Способ сушки гранулированной сажи заключается в следующем. Газообразный теплоноситель подают в рабочее пространство 4 камеры обогрева тангенциально к поверхности барабана 2 по ходу вращения и в трубчатые диаметральные каналы 3, где за счет разности давлений в нижней и верхней частях рабочего пространства 4 создается возвратно-поступательное движение теплоносителя. Теплоноситель удаляется через патрубок 9. Часть теплоносителя через патрубок 7 из рабочего пространства 4 поступает внутрь барабана 2 по оси его вращения в зону загрузки влажных гранул в направлении, противоположном направлению перемещения гранул, затем изменяет свое направление и, пройдя всю длину барабана 2, выводится вместе с парами воды через патрубок 8. Влажные гранулы сажи через патрубок 5 непрерывным равномерным потоком подаются в барабан 2 и по мере продвижения к разгрузочному патрубку 6 проходят тепловую обработку в результате кондуктивного нагрева от соприкосновения с внутренней поверхностью барабана 2, наружной поверхностью трубчатых диаметральных каналов 3 и конвективного теплообмена с теплоносителем. Кроме того, пар, выделившийся из влажной сажи, в результате соприкосновения с горячими трубами перегревается и сам является теплоносителем. При этом происходит конвективный теплообмен между перегретым паром и сажей. Положительные результаты создания возвратно-поступательного движения теплоносителя в трубчатых каналах наблюдаются при подаче теплоносителя в эти каналы в количестве, равном 0,1-0,5 частей от общего количества теплоносителя в камере наружного обогрева барабана; при этих условиях обеспечивается получение гранул с влажностью 0,1-0,8% прочностью гранул 120-180 Н, показателем рН водной суспензии 7,0-7,5, то есть качество высушенных гранул находится в пределах норм ГОСТ 7885-86. Сокращается удельный расход природного газа на приготовление теплоносителя с 72,9 м³/т до приблизительно 66,7 м³/т при сохранении удельной объемной производительности. При уменьшении части теплоносителя, подаваемого в трубчатые каналы, менее 0,1 (например 0,09) от общего количества теплоносителя в камере наружного обогрева на выходе из барабана гранулы имеют повышенную влажность, что объясняется нехваткой тепла в условиях пониженного расхода природного газа (пример 1 в табл.). При увеличении доли теплоносителя, подаваемого в трубчатые каналы, более 0,5 (например 0,51) от общего количества теплоносителя в камере наружного обогрева наблюдается пересушка и ухудшение качества готового продукта; влажность гранул на выходе из барабана составляет 0,05% показатель рН 8,5 (пример 4 в табл.). Опыты проводились в барабане диаметром 2,2 м и длиной 18 м, снабженным камерой наружного обогрева длиной 13,6 м. Пример осуществления предлагаемого способа. Гранулы сажи с влажностью 50% с расходом 4800 кг/ч подают в барабан 2 через загрузочный патрубок 5. Расход топлива (природного газа) составляет 320 м³/ч. Теплоноситель, продукты полного сгорания природного газа в количестве 12000 м³/ч, подают в рабочее пространство 4 камеры обогрева тангенциально к поверхности барабана 2 в направлении его вращения. Часть теплоносителя поступает в трубчатые каналы (3600 м³/ч) и в полость барабана. Влажные гранулы сажи по мере своего продвижения к разгрузочному патрубку 6 проходят тепловую обработку в результате кондуктивного нагрева от соприкосновения с внутренней поверхностью барабана 2, наружной поверхностью трубчатых диаметральных каналов 3 и конвективного обмена с теплоносителем. Отработанный теплоноситель совместно с парами воды удаляется из полости барабана 2 через патрубок 8. Отработанный теплоноситель из камеры наружного обогрева удаляется через патрубок 9. Качество полученной из барабана сажи соответствовало требованиям норм ГОСТа 7885-86. Влажность гранул на выходе из барабана составляло 0,4% прочность гранул 210 Н, содержание пыли 2,0% показатель рН 7,5 (см. табл. пример 5). Технологические параметры и качественные показатели гранулята, получаемого при сушке влажных гранул сажи в сушильном барабане по данному способу (примеры 1-5) и по прототипу (примеры 6, 7) приведены в таблице. Из таблицы следует, что изобретение обеспечивает снижение расхода природного газа на 10% по сравнению с прототипом при сохранении физико-химических свойств готового продукта и производительности установки.

Формула изобретения

Способ сушки гранулированной сажи во вращающемся барабане, обогреваемым газообразным теплоносителем на основе продуктов сгорания природного газа, включающий загрузку влажных гранул с одного конца барабана, ввод теплоносителя в барабан в зоне загрузки противоточно направлению движения гранул, выгрузку высушенных гранул с другого, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода природного газа при сохранении физико-химических свойств гранулированной сажи и производительности процесса, в барабане устанавливают трубчатые диаметральные каналы, через которые пропускают теплоноситель в количестве 0,1 0,5 ч. от общего расхода теплоносителя, поступающего в барабан и на его обогрев.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000        

---