Устройство для получения пенографита
Использование: для деструктивной перегонки углеродсодержащих материалов, в частности для получения пенографита. Сущность изобретения: устройство снабжено вакуумной камерой 1, расположенной перед камерой 3 смешения графита с подогретым газом. В камере 3 нагрева вертикально установлен трубчатый нагреватель 4, полость которого по торцам соединена с камерами смешения 3 и охлаждения 6. В камере 6 под нижним торцом нагревателя 4 установлен ультразвуковой излучатель 17, генерирующий колебания 500-3000 кГц. В нагревателе 4 происходит вспенивание графита, а камере 6 под воздействием ультразвукового излучения осуществляется дополнительное расширение графита. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области деструктивной перегонки углеродсодержащих материалов в аппаратах с косвенным или комбинированным обогревом, а более конкретно к теплообменным устройствам для получения пенографита методом теплового удара в псевдоожиженном состоянии. Изобретение может быть использовано в черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, на производствах с экологически опасными процессами для быстрого приготовления порошка пенографита, являющегося эффективным поглотителем токсичных веществ, нефтепродуктов, солей тяжелых металлов, а также исходным сырьем для получения гибких графитовых и композиционных материалов.
Известен трубчатый теплообменный аппарат, в котором возможно получение пенографита, состоящий из теплоизолированного корпуса и трубчатых нагревателей, тепло которых передается вспениваемому порошку окисленного графита [1] Недостатком известного устройства является низкая эффективность вспенивания графита и высокие температуры, обусловливающие применение дорогостоящих конструкционных материалов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известное устройство для получения пенографита, содержащее последовательно вертикально расположенные камеру смешения графита с подогретым газом, теплоизолированную камеру нагрева и камеру охлаждения [2] Недостаток известного устройства неоднородный прогрев окисленного графита до температуры вспенивания и, как следствие этого, высокая насыпная плотность продукта. Необходимость нагревания рабочей поверхности камеры до температуры свыше 1000oC и, как следствие этого, высокие энергоемкость оборудования и стоимость конструкционных материалов, применяемых для его изготовления. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат на производство пенографита, использование конструкционных материалов меньшей термостойкости, повышение производительности установки и качества пенографита. Для достижения указанного технического результата устройство для получения пенографита, содержащее последовательно вертикально расположенные камеру смешения графита с подогретым газом, теплоизолированную камеру нагрева и камеру охлаждения, снабжено вакуумной камерой, расположенной перед камерой смешения графита с подогретым газом, и ультразвуковым излучателем, расположенным в камере охлаждения непосредственно под камерой нагрева. Дно камеры охлаждения выполнено наклонным от камеры нагрева к отверстию для выгрузки пенографита. Дно камеры охлаждения расположено под углом 30-45o к горизонтальной плоскости. Ультразвуковой генератор выполнен с возможностью генерирования колебаний 500-3000 кГц. В камере нагрева вертикально установлен трубчатый нагреватель, полость которого по торцам соединена с камерами смешения и охлаждения, а последняя выполнена с диаметром, превышающим в 10-20 раз диаметр полости трубчатого нагревателя. Ультразвуковой излучатель установлен в камере охлаждения под нижним торцом трубчатого нагревателя. На чертеже схематично изображено устройство для получения графита. Устройство для получения пенографита содержит последовательно вертикально расположенные вакуумную камеру 1 со шнековым питателем для предварительного вакуумирования и подачи окисленного графита в камеру 2 смешения графита с подогретым газом, теплоизолированную цилиндрическую камеру 3 нагрева и камеру 6 охлаждения. В камере 3 нагрева вертикально установлен трубчатый нагреватель 4, полость которого по торцам соединена с камерами смешения 2 и охлаждения 6. Камера 6 охлаждения выполнена с диаметром, превышающим в 10-20 раз диаметр полости трубчатого нагревателя. Нагреватель 4 выполнен из карбида кремния с концентричной нагревателю изоляционной алундовой трубкой 5. Дно 12 камеры 6 охлаждения выполнено наклонным от камеры 3 нагрева к отверстию для выгрузки пенографита в накопитель 8 для сбора пенографита. Дно 12 камеры охлаждения расположено под углом 30-45o к горизонтальной плоскости. В камере 6 имеются решетка 7 и ультразвуковой излучатель 17. Излучатель 17 расположен в камере 6 охлаждения непосредственно под камерой 3 нагрева. Ультразвуковой излучатель выполнен с возможностью генерирования колебаний 500-3000 кГц. Излучатель 17 установлен в камере 6 под нижним торцом трубчатого нагревателя. Камера 6 подсоединена к вытяжному вентилятору (не показан). Камера 2 смешения установлена в защитном кожухе 9 на верхнем торце 10 камеры 3 нагрева. Патрубок 11 для подачи холодного газа-носителя в камеру 3 расположен на боковой стенке 13 камеры 3. Патрубок 14 для подачи подогретого газа-носителя в камеру 2 смешения установлен тангенциально и соединен с верхним торцом 15 камеры 3. Средство для подачи подогретой газографитовой смеси выполнено в виде патрубка 16, соединяющего камеру 2 смешения с полостью трубчатого нагревателя 4. Устройство работает следующим образом. Холодный газ (воздух, азот и т.п.) подается через патрубок 11 в камеру 3 нагрева, где нагревается до температуры 300-500oC, и через патрубок 14 тангенциально подается в камеру 2 смешения. В камеру 2 одновременно шнековым питателем из камеры 1 подается высушенный и вакуумированный окисленный графит. В камере 2 осуществляется смешение горячего газа-носителя с окисленным графитом. Затем из камеры 2 полученная смесь нисходящим потоком подается в полость трубчатого нагревателя 4, где происходит нагрев графита до 650-1000oC и его вспенивание. Затем расширенный графит поступает в камеру 6, где за счет превышения ее диаметра в 10-20 раз диаметра нагревателя создается перепад давления, и графит дополнительно расширяется. В момент дополнительного расширения на пенографит воздействуют ультразвуком частотой 500-3000 кГц с помощью излучателя 17. Обработанный ультразвуком пенографит скапливается на дне камеры 6. Газообразные продукты удаляют через решетку 7, а пенографит попадает в накопитель 8. Пример. Графит любой марки (ГСМ, ГТ, ГАК, ГК, ГЛ) в количестве 1 кг загружают в кислотостойкий реактор и обрабатывают смесью 1,4-1,6 л концентрированной серной кислоты и 120 г бихромата калия, смесь вакуумируют при 10-2 мм рт. ст. и перемешивают в течение 60 мин. Затем добавляют 10 л холодной воды, перемешивают и отфильтровывают окисленный графит с одновременной промывкой горячей водой до нейтральной реакции фильтрата и высушивают. Высушенный окисленный графит загружают в камеру 1 со шнековым питателем и подают со скоростью 2 кг/ч в камеру 2 смешения, где окисленный графит смешивается с подогретыми до 400oC воздухом. Смесь окисленного графита с воздухом подается в полость трубчатого нагревателя 4 с внутренним диаметром 14-15 мм, нагретого до 800oC. Время пребывания каждой частицы окисленного графита в зоне нагрева 5-7 с. В нагревателе происходит вспенивание, и далее пенографит попадает в камеру 6 с наклонным (40o) дном 12, где за счет перепада давления и воздействия ультравзвукового излучения с частотой 2000 кГц осуществляются дополнительное расширение графита и удаление отходящих газов. После камеры 6 пенографит попадает в накопитель, где удаляется остаток газов. Предварительное вакуумирование окисленного графита и воздействие ультразвука в процессе вспучивания дают возможность вести процесс при более низких температурах горячего воздуха (400oC) и нагревателя (800oC) и уменьшают затраты электроэнергии по сравнению с известными способами в 1,5-2,0 раза.Формула изобретения
1. Устройство для получения пенографита, содержащее последовательно вертикально расположенные камеру смешения графита с подогретым газом, теплоизолированную камеру нагрева и камеру охлаждения, отличающееся тем, что оно снабжено вакуумной камерой, расположенной перед камерой смешения графита с подогретым газом, и ультразвуковым излучателем, расположенным в камере охлаждения непосредственно под камерой нагрева. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дно камеры охлаждения выполнено наклонным от камеры нагрева к отверстию для выгрузки пенографита. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что дно камеры охлаждения расположено под углом 30 45o к горизонтальной плоскости. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ультразвуковой излучатель выполнен с возможностью генерирования колебаний 500 3000 кГц. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в камере нагрева вертикально установлен трубчатый нагреватель, полость которого по торцам соединена с камерами смешения и охлаждения, а последняя выполнена с диаметром, превышающим в 10 20 раз диаметр полости трубчатого нагревателя. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что ультразвуковой излучатель установлен в камере охлаждения под нижним торцом трубчатого нагревателя.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к коксохимическому производству
Способ отвода газов из коксовой печи // 1345617
Изобретение относится к способам отвода газов из коксовой печи и позволяет снизить выбросы газа и повысить срок службы печи путем стабилизации ее гидравлического режима
Способ получения обмасливающей добавки // 1293195
Изобретение относится к способам получения обмасливающей добавки для обработки нагретой угольной шихты перед загрузкой ее в печь и позволяет снизить унос пыли во время загрузки
Бункер углезагрузочного вагона // 1186631
Изобретение относится к устройству для загрузки печных камер коксовой печи с расположенным на нижней стороне вагона для загрузки угля горизонтальным транспортирующим шнеком, с телескопическим загрузочным устройством, которое расположено под выпускным отверстием горизонтального транспортирующего шнека, и имеет загрузочную воронку, а также вертикальную опускаемую в загрузочные отверстия в своде коксовой печи телескопическую нижнюю часть, и с подъемно-транспортным устройством для вертикального перемещения телескопической нижней части, причем телескопическое загрузочное устройство для подгонки к соответствующему положению загрузочных отверстий может перемещаться относительно вагона для загрузки угля по двум ортогональным друг другу осям
Изобретение относится к способу позиционирования блоков обслуживания углезагрузочного вагона на загрузочных отверстиях коксовой печи, при котором движущийся по рельсам углезагрузочный вагон перемещают по своду коксовой печи и для загрузки печных камер позиционируют в тех местах, которые задаются посредством системы управления и которые соответствуют загрузочным отверстиям в своде печи
Изобретение относится к устройству на углезагрузочном вагоне для подъема крышек с рам с загрузочными отверстиями в своде коксовой печи и для очистки рам, содержащему крышкоподъемник, имеющий кронштейн с подъемным магнитом, рамоочиститель, имеющий кронштейн с очищающей головкой, и подъемные устройства для вертикального перемещения кронштейнов, причем крышкоподъемник и рамоочиститель установлены с возможностью горизонтального перемещения соответственно посредством ходового механизма между рабочим положением, в котором подъемный магнит или очищающая головка совпадает с загрузочным отверстием в своде коксовой печи, и удаленным от загрузочного отверстия исходным положением
Изобретение относится к телескопическому загрузочному устройству для загрузки коксовых печей с вертикально ориентированной загрузочной воронкой и телескопической нижней частью, которая с помощью маятниковых элементов подвешена к переставляемому вертикально подъемно-транспортному устройству. Между загрузочной воронкой и телескопической нижней частью расположена трубообразная промежуточная деталь, которая подвижно подвешена к маятниковым элементам, и со свободным пространством, допускающим боковые компенсационные движения, охватывает выпускное поперечное сечение загрузочной воронки. Промежуточная деталь имеет кольцевой фланец, который уплотнен на кольцевой поверхности загрузочной детали. Далее телескопическая нижняя часть охватывает оболочку трубообразной промежуточной детали. Технический результат, достигаемый при использовании загрузочного устройства по изобретению, заключается в том, чтобы обеспечить смещение оси загрузочного устройства между осью загрузочной воронки и загрузочным отверстием камеры коксовой печи может компенсироваться таким образом, чтобы подвижные части телескопического загрузочного устройства испытывали вследствие этого чрезмерные нагрузки. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к способу проведения пиролиза. Описан способ проведения пиролиза с использованием бойлера, в котором материал носителя, полученный из процесса горения (1) в псевдоожиженном слое бойлера, рециркулируют обратно в процесс горения в ходе проведения процесса пиролиза (4b), в котором его смешивают с твердым топливом и далее выделяют из полученной смеси конденсируемые газообразные вещества за счет тепла, полученного от горячего материала носителя, который движется в процессе горения (1) попутно отходящим газам, после чего его отделяют от отходящих газов в сепараторе (3), и движется между сепаратором и процессом горения за счет сил гравитации в процесс пиролиза (4b), где конденсируемые газообразные вещества выделяют за счет эффекта псевдоожижения из указанной выше смеси материала носителя и топлива, после этого газообразные вещества отделяют от газового потока (7), идущего из процесса пиролиза, с переводом их в жидкую форму в виде так называемого пиролизного масла, отличающийся тем, что процесс пиролиза (4b) проводят в камере, ограниченной камерой сгорания бойлера с циркулирующим псевдоожижающим слоем и из которой материал носителя, кокс и другие горючие материалы, смешанные с материалом носителя, направляют через один или более возвратные выводные патрубки в камеру сгорания. Также описано устройство для проведения пиролиза, включающее в себя камеру сгорания (1), действующую на принципе горения в псевдоожиженном слое, пиролизер (4) и каналы потока, которые соединяют камеру сгорания (1) и пиролизер (4) для организации циркуляции (С) материала носителя в процессе горения в псевдоожиженном слое между камерой сгорания и пиролизером, причем упомянутое устройство дополнительно включает в себя ввод подачи (14) для подачи топлива, предназначенного для пиролиза, в пиролизер (4), средства (5) подачи сжижающего газа, расположенные в пиролизере для сжижения смеси материала носителя и топлива, и вывод (6) для отбора из пиролизера (4) конденсируемых газообразных веществ, отделенных от пиролизуемого топлива, и конденсер (8) для конденсации конденсируемых газообразных веществ, причем циркуляцию материала носителя организуют в камере сгорания (1) попутно упомянутому каналу потока горячих выводных газов, причем сепаратор (3) размещают выше пиролизера (4), причем сепаратор выполнен с возможностью отделения материала носителя от выводных газов, причем циркуляция также включает соединительный трубопровод (11, 12) между сепаратором (3) и пиролизером (4) для перемещения материала носителя за счет гравитации к пиролизеру (4) и возвратный трубопровод (12, 12') между пиролизером (4) и камерой сгорания (1) для возврата материала носителя в камеру сгорания (1), причем вывод (6) сформирован в камере, образованной пиролизером (4), в ее верхней части, в соединении с пространством поверх псевдоожиженной смеси материала носителя и топлива для отвода конденсируемых газообразных веществ из пиролизера, отличающееся тем, что пиролизер (4) представляет собой камеру, ограниченную камерой сгорания (1) и которая соединена одним или более возвратными выводами (12') с камерой сгорания (1). Технический результат упрощение схемы циркуляции носителя. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.
Способ работы паротурбинной установки, а также устройство для получения пара из бурого угля // 2523481
Изобретение относится к химической промышленности. Устройство содержит сушилку (1) с псевдоожиженным слоем, отапливаемый высушенным бурым углем паровой котел, паровую турбину. Бурый уголь подвергают косвенной сушке в сушилке (1). Высушенный уголь охлаждают, измельчают и подают в паровой котел. Топочный газ из парового котла подвергают абсорбционной очистке для отделения CO2. Устройство для очистки топочного газа включает абсорбционную колонну (14), десорбционную колонну (12), рибойлер (13). Необходимую для абсорбционной очистки энергию частично отбирают из сушилки (1). Изобретение позволяет снизить количество необходимого для очистки топочного газа пара низкого давления. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.
Устройство для использовании кислорода для термохимической газификации биомассы в реакторе с псевдоожиженным слоем. В псевдоожиженном слое реактора с псевдоожиженным слоем располагается нагревательный элемент. Реактор с псевдоожиженным слоем выполнен с возможностью нагрева посредством частичного окисления горючего газа кислородом. Изобретение обеспечивает возможность чистый кислород сделать пригодным для парореформинга биомассы с низкой точкой плавления золы. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 13 ил.
