Установка предварительного обжига рисовой шелухи

 

Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при получении диоксида кремния. Установка содержит нагревательную камеру (1) с дверцей (2), емкость обжиговую (3) с крышкой (4), вал (5), лопасти перемешивания (6), валки размольные (7), рычаги (8). Вал (5) приводят во вращение. Через загрузочное устройство (17) загружают рисовую шелуху. Нагревательную камеру (1) нагревают до 300 - 500°С. Обжиг рисовой шелухи ведут до полного прекращения выделения дыма. Нагрев выключают, выгружают обожженную и размолотую рисовую шелуху в бункер приемный (21). Обожженная шелуха содержит оксиды железа не более 0,05% и сажу 5-7% от исходной массы шелухи. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области переработки рисовой шелухи в диоксид кремния и может быть использовано для термообработки сыпучих материалов.

Технологические требования к оборудованию для предварительного обжига рисовой шелухи следующие: возможность перемешивания и размола при температуре процесса 300-500^oC, удаление и утилизация образующегося дыма, предотвращение внесения оксидов металлов с деталей оборудования в обработанную шелуху, высокая производительность.

Специализированного оборудования для предварительного обжига рисовой шелухи нет. Использование имеющегося оборудования для термообработки сыпучих материалов малоэффективно и неэкологично.

Известен аппарат для термообработки зернистого материала (см. А.с. 4876459/33 5 F 27 B 15/00 от 23.10.90 г.), содержащий камеру нагрева и шнековые транспортеры, загрузочное и разгрузочное устройства.

Применение этого аппарата неэкологично, так как нет приспособлений для улавливания отходящих газов и сажи; со шнековых транспортеров натирается значительное количество оксидов железа (до 0,1-0,2%); требуется переделка нагревательного устройства для повышения температуры до необходимой; применение этого аппарата недостаточно экономично и неэффективно для процесса обжига, так как нет возможности одновременного размола.

Известна барабанная сушилка (см. А. с. 4857687/06 5 F 26 B 11/04 от 10.07.90 г. ) с вращающимся корпусом и возможностью измельчения просушиваемого материала с помощью зубчатых колес.

Применение этого аппарата для термообработки рисовой шелухи требует дополнительной переделки нагревательного устройства, чтобы повысить рабочую температуру до 300-500^oC, а также дополнительного изготовления дымоудаляющего устройства; зубчатые колеса, измельчающие перерабатываемое сырье, при повышении температуры до 300-500^oC и вследствие интенсивного трения между собой привносят значительное количество (до 0,5-1,0%) оксидов железа в перерабатываемый продукт.

Известна терморадиационная роторная сушилка (см. патент РФ 2053471 6 F 26 B 17/22,) заявка 50468181/13 от 03.04.92 г.), содержащая корпус с крышкой, средства подачи и отвода продукта, устройство позонного нагрева с газовыми горелками, ворошители плунжерного типа и профилированные элементы для измельчения обработанного продукта.

Недостатками описанной сушилки является то, что нагревание ведется за счет горения газа (это вносит нежелательные дополнительные примеси CO, CO₂, сажи в дым и в продукцию), а измельчение производится уже готового продукта в конце технологического цикла сушения.

Целью данного изобретения является создание устройства, позволяющего вести термообработку рисовой шелухи при 300-500^oC с минимальным загрязнением ее оксидами металлов, с возможностью одновременного размола (с целью интенсификации процесса обжига и выделения дыма), с возможностью улавливания сажи и нейтрализации, утилизации образующихся газов, содержащих CO, CO₂, органические кислоты, альдегиды.

Поставленная цель достигается тем, что обжиговая емкость с крышкой помещена в нагревательную камеру и образующиеся газы отсасывают, пропуская их через сухой фильтр-сборник сажи и через воду в баке-отстойнике, в которой растворяются оставшиеся в дыме вещества; рычаги с закрепленными на них перемешивающими лопастями дополнительно имеют размалывающие валки, которые выполнены из жаростойких и тяжелых сплавов (например, твердые сплавы типа ВК4, ВК6, ВК8), которые катятся по стенке обжиговой емкости; для того чтобы было минимальное количество вращающихся, трущихся деталей, устройство загрузки выполнено по принципу самотека, а устройство выгрузки - по принципу вакуумного отсоса.

В процессе обжига рисовая шелуха охрупчивается и легко размалывается даже под действием силы тяжести валков.

На фиг. 1 изображена схема установки, которая состоит из нагревательной камеры 1 с дверцей 2, емкости обжиговой 3 с крышкой 4, вала 5, лопастей перемешивания 6, валков размольных 7, рычагов 8 (см. фиг. 2), патрубка вытяжного 9, вентиля патрубка вытяжного 10, фильтра грубой очистки дыма 11, фильтра-сборника сажи 12, насоса 13, бака-отстойника с водой 14, редуктора 15, перемещаемого в продольном направлении, полуоси 16, патрубка загрузочного 17, вентиля патрубка загрузочного 18, патрубка выгружного 19, вентиля патрубка выгружного 20, бункера приемного 21, вентиля разгрузки бункера приемного 22, насоса вакуумного 23, вентиля вакуумного насоса 24.

Принцип действия установки следующий. Вакуумный насос 23 выключен, вентили вакуумного насоса 24, разгрузки бункера 22, патрубка выгружного 20 закрыты, приводят во вращение вал 5 от редуктора 15 с помощью полуоси 16, через загрузочное устройство 17, 18 засыпают необходимое количество рисовой шелухи, включают нагрев нагревательной камеры 1, при достижении температуры 200-220^oC включают насос 13, температуру поднимают до 400 ± 10^oC и проводят обжиг до полного прекращения выделения дыма, выключают нагрев, через 3-4 минуты прекращают процесс перемешивания, отключают насос 13, закрывают вентили 10 на патрубке отсоса дыма, загрузочный 18, с помощью вакуумного насоса 23 создают разрежение в бункере приемником 21, закрывают вентиль вакуумного насоса 24, выключают насос 23, открывают вентиль патрубка выгружного 20 и обожженная и размолотая шелуха перемещается в бункер приемный 21.

В результате получают обожженную шелуху с содержанием оксидов железа не более 0,05% и сажу в количестве 5-7% от исходной массы шелухи.

Формула изобретения

1. Установка предварительного обжига рисовой шелухи, включающая нагревательную камеру с дверцей, корпус емкости обжиговой с крышкой, содержащий продольный вращающийся вал с рычагами и лопастями перемешивания, устройство передачи вращающего момента на вал, патрубки загрузки и выгрузки, устройства размола, установленные на рычагах, держащих лопасти перемешивания, впереди лопастей перемешивания.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройства размола выполнены в виде валков, установленных с возможностью вращения и качения по корпусу емкости обжиговой.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что валки выполнены из жаростойкого и тяжелого материала, например, из твердых сплавов типа ВК4, ВК6, ВК8.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройства отсоса дыма, осаждения сажи из дыма и бак-отстойник с водой для пропускания газов через воду.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство передачи вращающего момента от редуктора на вал выполнено в виде съемной полуоси, проходящей сквозь дверцу нагревательной камеры, а редуктор выполнен с возможностью перемещаться в продольном направлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2