Способ получения порошкообразных материалов

Изобретение относится к технике обработки материалов с получением из них порошкообразных продуктов и может быть использовано в процессах сухого обогащения неметаллорудных полезных ископаемых и в производстве наполнителей, пигментов и различных химических и фармацевтических препаратов. Способ получения порошкообразных материалов включает операции сушки, измельчения, пневматической классификации, осаждения и пылеулавливания. После пылеулавливания производят конденсацию паров из очищенного от пыли технологического воздуха, этот воздух направляют в слой материала, образуемый в загрузочном бункере. При этом температуру материала в бункере устанавливают до значения, превышающего температуру исходного материала, а количество рециркулируемого воздуха в системе поддерживают постоянным. Технический результат - повышение эффективности пылеулавливания и снижение энергозатрат. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к технике обработки материалов с получением из них порошкообразных продуктов и может быть использовано в процессах сухого обогащения неметаллорудных полезных ископаемых и в производстве наполнителей, пигментов и различных химических и фармацевтических препаратов.

Известен способ очистки газа от гигроскопических частиц, включающий предварительную обработку путем охлаждения и увлажнения газа и улавливание частиц, причем предварительную обработку проводят до температуры газа, равной температуре точки росы или на 5-10°С выше нее, и выдерживают образовавшуюся парогазовую среду при указанной температуре в течение 1-2 с (Авторское свидетельство СССР № 560632, 1977 г.).

Этот способ позволяет увеличить диаметр частицы за счет конденсации влаги на ней, но недостаточно эффективен для частиц негигроскопичных.

Известен способ очистки газа от пыли путем фильтрации его через слой зернистого материала и отвода очищенного газа при температуре на 5-10°С ниже температуры точки росы газа (Авторское свидетельство СССР № 921599, 1982 г.).

Этот способ требует специального аппарата и специального зернистого материала, поэтому является дорогостоящим.

Известен способ получения порошкообразных материалов, взятый за прототип, включающий операции сушки, измельчения, пневматической классификации, осаждения и пылеулавливания (Авторское свидетельство СССР № 1808424, 1993 г.).

Этот способ является неэкономичным из-за того, что воздух, прошедший операцию пылеулавливания и являющийся теплым, выбрасывается в атмосферу и больше не используется в данном процессе.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке такого способа получения порошкообразных материалов, при котором оказалось бы возможным повышение эффективности пылеулавливания и снижение энергозатрат на сушку за счет рециркуляции воздушного потока и дополнительного нагревания исходного материала.

Технический результат при этом заключается в расширении технологических возможностей. Эта задача решается тем, что в способе получения порошкообразных материалов, включающем операции сушки, измельчения, пневматической классификации, осаждения и пылеулавливания, после пылеулавливания производят конденсацию паров из очищенного от пыли технологического воздуха. Этот воздух направляют в слой исходного материала, образуемый в загрузочном бункере, при этом температуру материала в бункере устанавливают до значения, превышающем температуру исходного материала, а количество рециркулируемого воздуха в системе поддерживают постоянным.

Конденсацию паров можно производить также между операцией пылеулавливания и загрузочным бункером.

Количество воздуха, выбрасываемого в атмосферу из бункера, можно поддерживать равным количеству воздуха, поступающего с теплоносителем в операцию сушки.

Проведение после пылеулавливания конденсации паров из очищенного от пыли технологического воздуха позволяет получить сухой воздух, который можно использовать в технологии.

Направление осушенного воздуха в слой материала, образуемый в бункере, обеспечивает дополнительную очистку его с использованием этого слоя в качестве зернистого (фильтрующего) материала.

Установление температуры материала в бункере до значения, превышающем температуру исходного материала, обеспечивает уменьшение количества тепла, необходимого для его сушки.

Поддержание количества рециркулируемого воздуха в системе постоянным обеспечивает стабильность работы всего технологического процесса.

Производство конденсации паров между операцией пылеулавливания и загрузочным бункером позволяет использовать тепло осушенного воздуха в технологическом процессе.

Поддержание количества воздуха, выбрасываемого в атмосферу из бункера, равным количеству воздуха, поступающего с теплоносителем в операцию сушки, обеспечивает экономию тепла, используемого в процессе сушки.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема технологии переработки с конденсации паров вне загрузочного бункера.

Способ включает следующие операции, показанные на чертеже: сушку с измельчением; пневматическую классификацию; осаждение и пылеулавливание; конденсацию паров.

В предлагаемом способе используют следующее оборудование: на стадии сушки с измельчением - сушильный барабан с шаровой загрузкой, на стадии пневматической классификации - пневмоклассификатор, на стадии осаждения - циклон, на стадии пылеулавливания - рукавный фильтр, на стадии конденсации паров - каплеуловитель.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный материал (сырье) последовательно подвергают обработке в операциях сушки с измельчением пневматической классификации, осаждения, пылеулавливания и конденсации паров. При этом исходный материал из загрузочного бункера с помощью питателя (не показан) поступает в сушильный барабан с шаровой загрузкой. С другого конца барабана посредством вентилятора производится удаление частиц в потоке аэровзвеси. Эта аэровзвесь подается в пневматический классификатор, режим которого настроен на определенное граничное зерно. Частицы материала крупнее отделяются и направляются на домол в операцию сушки с измельчением. Частицы материала меньше граничного зерна осаждаются и направляются на упаковку как готовый продукт. Запыленный воздух направляют на операцию осаждения и далее на операцию пылеулавливания, в которых пыль соответственно осаждается в циклоне и отбирается на фильтре и как готовые продукты подается на упаковку. Из операции пылеулавливания обеспыленный, но влажный, воздух подают на операцию конденсации паров, в результате чего влага отделяется от воздуха. Этот достаточно сухой и теплый воздух, в качестве технологического, подают на вход операции сушки в слой материала, формируемого в загрузочном бункере. Материал нагревается, при этом частично происходит испарение влаги. Воздух, содержащий незначительное количество тонкодисперсной пыли, проходя через слой исходного материала, дополнительно очищается от пыли, транспортируя с собой пары воды, полученной в результате нагрева. Вентилятор, который протягивает воздух через мельницу-сушку засасывает частично и воздух из бункера, куда поступает рециркулируемый воздух.

Таким образом, большая часть рециркулируемого воздуха, содержащего остаточное количество пыли и тепла в бункере, в отличие от других известных способов, проходит через бункер не снизу вверх, а сверху вниз.

В данной системе воздух из бункера вентилятором подается в мельницу-сушилку и далее по всей системе и этот же воздух поступает опять обратно в бункер, т.е. он рециркулирует в системе неоднократно и восполняется за счет воздуха, поступающего с теплоносителем. Поступление воздуха в систему осуществляют следующим образом:

с исходным материалом. Этот воздух имеет температуру и влажность, определяемую условиями окружающей среды;

с рециркулируемым потоком. Этот воздух имеет температуру выше температуры окружающей среды и содержит незначительное количество влаги;

с теплоносителем, если теплоносителем является воздух. Этот воздух имеет высокую температуру, гораздо выше точки росы.

Из открытого бункера в атмосферу будет выбрасываться только тот воздух, который поступает в атмосферу с исходным материалом, т.к. вентилятор забирает только то количество воздуха, которое задано путем регулирования его рабочей характеристики.

Пример. Колчедановый огарок из бункера подают в мельницу, в которую поступает теплоноситель - воздух от газовой горелки с температурой 180°С. В мельнице колчедановый огарок подвергается сушке и измельчению до крупности минус 63 мкм, затем посредством вентилятора, размещенного с разгрузочной стороны мельницы, из последней удаляют частицы мельче 63 мкм. Аэровзвесь с температурой 90°С подают в пневматический классификатор, в котором происходит отделение частиц крупнее 63 мкм с возвратом их на домол в мельницу, а частицы мельче 63 мкм осаждают и подают на упаковку в виде готового продукта, используемого в металлургической промышленности (для смазки форм и т.д.). Далее запыленный воздух с температурой 75°С направляют в циклон, а из него с температурой 65°С в рукавный фильтр, из которых выделяют тонкодисперсные частицы колчеданного огарка и подают их на упаковку как товарные продукты высокой дисперсности. Из рукавного фильтра обеспыленный, но влажный воздух (содержание влаги не более 2%) и с температурой 42°С подают вентилятором в аппарат для конденсации паров влаги, в качестве которого можно использовать любые известные устройства (каплеуловители, полые скрубберы и т д.), преимущественно с низким гидравлическим сопротивлением. В этом аппарате происходит отделение влаги от воздуха с некоторым понижением температуры его до 32°С. Этот достаточно обеспыленный, сухой и нагретый воздух, как технологический, подают в бункер материала под его слой, имеющего температуру 20°С с диапазоном размеров частиц от 0,1 до 10 мм.

Таким образом, применение данного способа позволяет улучшить технико-экономические показатели обработки материалов сухим способом.

1. Способ получения порошкообразных материалов, включающий операции сушки, измельчения, пневматической классификации, осаждения и пылеулавливания, отличающийся тем, что после пылеулавливания производят конденсацию паров из очищенного от пыли технологического воздуха, этот воздух направляют в слой материала, образуемый в загрузочном бункере, при этом температуру материала в бункере устанавливают до значения, превышающего температуру исходного материала, а количество рециркулируемого воздуха в системе поддерживают постоянным.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что конденсацию паров производят между операцией пылеулавливания и загрузочным бункером.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что количество воздуха, выбрасываемого в атмосферу из бункера, поддерживают равным количеству воздуха, поступающего с теплоносителем в операцию сушки.