Библио ?ка «инститю де решерш де ля стдерюржи франсэз (ирсид)» (франция)

 

О П И С А Н И Е 3676I2

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. С 21b 1,3/00

С 28Ь 1/10

Заявлено 23.Х1.1966 (№ 1115745/22-2)

Приоритет 24.XI.1965, № 39541, Франция

Иотаитет AO делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 23.1.1973. Бюллетень № 8

УДК 621.783.2:66.096..5(088.8) Дата опубликования описания 16.Ш.1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Мишель Букро (Франция) и

Имре Тот (Венгр, проживающий во Франции) Иностранная фирма

«Инститю де Решерш де ля Стдерюржи Франсэз (Франция) Заявитель (ИРСИД)»

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЧАСТИЦ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

Изобретение относигся к области обработки порошкообразных материалов в кипящем слое.

Известен способ обработки сыпучей железной руды в кипящем слое, по которому горение углеводорода, вводимого непосредственно 5 в кипящий слой вызывает воздух, поступающий в зону горения через решетчатое дно установки.

Недостатком такого способа является то, что потери давления воздуха при прохождении 10 через решетки не могут быть изменены, так как это может при вести к забиванию решеток рудой; кроме того, углеводород в момент введения в кипящий слой непосредственно соприкасается с обрабатываемыми частицами руды, 1 в связи с чем происходит неполное горение и образование газовой сажи на частицBx в кипящем слое, которые вследствие этого труднее обрабатываются; наконец, неполное горение ведет к загрязнению установки и может выз- 20 вать нарушения в обработке материала в ки пящем слое.

Для устранения этих недостатков в предлагаемом способе тщательно перемешанную горючую смесь топлива и окислителя вводят со 25 скоростью большей скорости воспламенения топлива и постепенно снижают скорость подачи до скорости распростра|нения пламени, а обрабатываемые частицы вводят на уровне зоны уменьшения скорости горючей смеси.

В реактор вводят и перемешивают топливо и окислитель ниже уровня кипящего слоя таким образом, что образовавшаяся смесь воспламеняется только в указанном слое. Для этого топливо и окислитель вводят в реактор со скоростью большей скорости воспламенения смеси и вызывают воспламенение этой смеси в кипящем слое, уменьшая ее линейную скорость до такой степени, что она становится ра вной скорости распространения пламени.

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что он позволяет хорошо смешивать перед воспламенением окислитель и топливо. Эта гомогенизация является таковой, что кислород взаимодействует со всем топливом, и образование газовой сажи не происходит даже в том случае, когда продуктом последующего горения является в основном углекислый газ (СО) .

Смесь воспламеняется только тогда, когда скорость ее становится равной скорости распространения пламени. Скорость газовой смеси уменьшают, увеличивая сечение для прохода. Но все же эта скорость остается достаточно высокой для того, чтобы частицы остава367612

3 лись во взвешеййом состоянии и не падали на дно, вследствие чего во время обработки вся нйжняя часть реактора остается свободной от частиц, и забивание решетки не происходит.

Кроме того, предлагаемый с пособ позволяет изменять потери давления окислителя, даже когда его расход является постоянным. Это дает возможность изменять распределение смеси, приспособлять его к порошкообразному .материалу таким образом, чтобы в случае наличия .нескольких инжекторов получать хорошую устойчивость кипящего слоя. Регулировка потери давления окислителя осуществляется путем установки перед входным отверстием реактора подвижного клапана, образующего при своем перемещении отверстие с изменяющимся сечением.

Смешивание топлива и окислителя тапли ва обеспечивается канавками, по которым проходит, например, воздух, способствующий горению; эти канавки придают газу вихревое движение, облегчающее и ускоряющее смеши вание воздуха с топливом. Топливо .может быть газообразным или жидким. Если оно жидкое, способ предусматривает его распыление при помощи газа. Этой распыленной жидкости можно придать также, вихревое или спиральное движение для того, чтобы облегчить ее смешивание с окислителем.

Газы, поступающие в зону горения, в кипящем слое могут вызвать «бурное кипение», характеризующееся образованием внутри кипящего слоя больших пузырей, не содержащих в себе частиц, в связи с чем поверхность конТВКТ3 между газом и порошкообразным материалом уменьшается. Согласно изобретению этот недостаток устраняют, размещая в зоне, в которой имеет место бурное ки пение, по край ней мере, одну решетку. Эта решетка дробит пузыри и обеспечивает нормальный контакт между газом, поступившим в зону горения, и частицами, подлежащими обработке.

Решетку лучше выполнять из никеля или другого металла, который в некоторых случаях может служить катализатором, но она играет лишь второстепенную роль и не являешься необходимой при применении да нного способа.

На фиг, 1 показан реактор, в котором осуществляется предлагаемый способ обработки частиц в кипящем слое; на фиг. 2 — то же, часть дна реактора и инжектор, разрез; на фиг. 3 — верхняя часть инжектора, содержащая кла пан с кана вками, который упирается в дно реактора.

Реактор 1 ки пящего слоя питают предварительно подогретой смесью воздуха и распыленного жидкого топлива при помощи четырех инжекторов 2. Газообразная смесь проникает в нижнюю часть peafKTopa по каналам 8 и усеченным конусам 4 с вершиной 30, в которых начинается воспламенение смеси. Воспламенение и горение смеси осуществляется в четырех усеченных конусах 5, снабженных решетками 6 и 7, предназначенными также для дробления

4 пузырей газа. Решетка б имеет колосники, параллельные граням решетки и размещенные реже по ее краям, чем в середине. Колосники решетки 7 параллельны диагонали решетки и размещены на одинаковом расстоянии один от другого.

Сыпучая руда вводится в первый усеченный конус 5 через трубопровод 8 и подвергается обработке в кипящем слое 9 горящими газами.

1р Обработанная руда удаляется по трубопроводу 10, а отработанные газы выходят через трубопровод 11, находящийся в верхней части реактора 1.

Реактор имеет стенки 12 из огнеупорного кирпича, а его дно покрыто изоляционным кирпичом 18 .из ди ато миг а.

И нжектор 2 KpoIIHTcH на дне реактора 1 посредством фланца 14 и болтов 15 и состоит из корпуса 16, по оси которого концентриче20 ски смонтированы направляющая труба 17, подводящий воздушный трубопровод 18 для распыления и подводящий трубопровод 19 для жидкого топлива. жидкое тапли во распыляется посредством на конечника 20. На трубе 17 приварен клапан 21, который, упираясь в дно

22 реактора, образует гнездо.

Воздух поступает в зону горения по трубопроводу 28, трубе 24, укрепленной на корпусе

16 при помощи фланцев 25, 26 и болтов 27, и зо корпусу 16. Капсула 28 с гофрированными элементами, которая может свободно перемещаться по трубе 17, препятствует прони кновению воздуха в нижнюю часть. Труба 24 взаимодействует с контрфланцем 29, прикреплен35 ным к соединительному кольцу 80 с помощью крепежных болтов 81.

Соединительное кольцо 80 перемещается по направляющей трубе 17. Контрфланец 82, перемещающийся по крепежным болтам 81, за40 крепляется на трубе 17 и обеспечивает перемещение клапана 21 при помощи приводного устройства, состоящего из капсулы 88 с гофрированными элементами. Возвратные пружины

84 противодействуют капсуле 88.

4s Чтобы открыть отверстие 85 между клапаном 21 и его гнездом в дне 22, в .капсулу 33 по трубопроводу 86 подают сжатый воздух.

Капсула, расширяясь, действует на контрфланец 82, который приводит в движение трубу

50 17. Последняя перемещается вниз вместе с клапаном 21, и отверстие 35 открывается.

При удалении воздуха из капсулы 88 воз.вратные,пружины 34 поднимают трубу 17 с клапаном 21, который закрывает до необхо5s димого размера отверстие 85.

Рукав 87 в начале обработки в кипящем слое поз воляет очистить кор пус 16 от руды.

Вторичный воздух, поступающий в зону горения, проникает в канал 3 через кольцевое

60 отверстие 35 и канавки 88, выполненные в корпусе клапана 21, который придает воздуху вихревое движение, способствующее смешиванию топлива с его окислителем. Образование этой смеси облегчается также распылением

65 жидкого топлива при помощи первичного воз367612 духа в наконечнике 20. С этой целью используют форсунку известного типа с наружными спиральными канавками, которую устанавливают .внутри наконечника 20.

Для приведения установки в действие предварительно нагревают внутреннюю часть реактора 1 до температуры приблизительно

500 С при помощи, например, пропановой горелки. По достижении указанной температуры приводят в действие инжекторы 2, и в реакторе возникает пламя, которое увеличивают, регулируя потери давления через кольцевое отверстие 85 каждого инжектора. Затем в реактор по трубопроводу 8 подают руду и обрабатывают ее горящими газами в кипящем слое 9.

Предмет изобретения

Способ обработки частиц в кипящем слое горючей смесью, воспламеняемой в кипящем слое, отличающийся тем, что, с целью избежания сажеобразования, горючую смесь вво10 дят со скоростью большей скорости воспламенения топлива и постепенно снижают скорость подачи до скорости распространения пламени, а обрабатываемые частицы вводят на уровне зоны уменьшения скорости горючей смеси.

367612

22J5

20 T

/5

/7

27 г5

З7

29 ,70

2á

ХУ

/в

Уиг,у

Составитель А. Неменов

Корректоры: Л, Чуркина и E. Сапунова

Техред Л. Грачева

Редактор Н. Спиридонова

Типография. пр. Сапунова, 2

Заказ 491/17 Изд. № 1152 Тираж 647 Подписное

ЦНИИП11 Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5