Аппарат с псевдоожиженным слоем

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

САНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51) М. Кл.

В Olj 9/18 (22) Заявлено23.01.73 (21)1874876/23-26 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии

Опубликовано 25,0775, Бюллетень № 27

Дата опубликования описания29gg7.7g (Q) Д1 66.096.5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Д. М. Галерштейн и А. И. Тамарин

Институт тепло- и массообмена AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) АППАРАТ С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ

Изобретение относится к технике псев- 1 доожижения и предназначается для осуществления процессов с большим тепловым эффектом или процессов, в которых дисперсный материал вводится в слой соспедоточенно.Оно может найти применение в химической, нефтехимической, металлургической, строительной, энергетической и, других отраслях промышленности.

Аппараты с псевдоожиженным слоем широко применяются в промышленности, в

1 частности для проведения процессов с большим тепловым эффектом (например, ,окисление нафталина во фталевый ангидрид, ;окислительное хлорирование этилена, сжи,гание твердых топлив и т. п.). Для осуществления многих из этих процессов в псевдоожиженном слое размещены насадки для гомогенизации системы.

Известен аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое, внутри которого размещена ..насадка, выполненная в виде труб, расположенных в слое по высоте вертикально и с перекрытием друг друга. Однако это устройство не обеспе- чивает перемешивания материала в попе- речном сечении слоя.

С целью интенсификации перемешивания дисперсного материала в поперечном сечении слоя трубы в нижней части снабжены пережимом и установлены наклонно.

Предлагаемый аппарат схематически изображен на чертеже.

Трубы 1 размещены в корпусе в псев10 доожиженном слое 2, который снабжен газораспределительной решеткой 3. Трубы 1 установлены наклонно. Угол между их осью и горизонталью больше угла естественного откоса дисперсного материала. Нижнее ото верстие у труб 1 меньше верхнего. Трубы

1 могут располагаться в слое в несколько ярусов. Высота каждого яруса составляет примерно 0,1-0,9 высоты слоя, причем меньшая относительная величина относит20 ся. к более высоким слоям. В каждом ярусе расположено несколько труб 1 с обшей плошадью поперечного сечения 2-40% от площади поперечного сечения слоя.

Две соседних по высоте трубы 1 размей5 щепы так, что выходное (нижнее) отвер- стие верхней трубы находится ниже входного отверстия нижней трубы. В псевдоожиженном слое 2,кроме труб ... l,ìîãóò размещаться насадки любой конструкции, поверхности теплообмена и т. ц.

При одинаковой концентрации дисперсного материала в трубах 1 и в остальном пространстве слоя газ при движении вверх по этим трубам испытывает большее гидравлическое сопротивление, чем при движении по вертикали в остальном пространстве (при одинаковых скоростях газа), так как на нижнем конце каждой трубы имеется сужение и трубы установлены наклонно. Поэтому в трубах 1 сила тяжести оказывается неуравновешенной силой гидравлического сопротивления и с момента начала псевдоожижения в этих трубах возникает нисходящий плотный слой дисперсного материала, а газ,как обычно, движется вверх IIo ос» тальной части слоя. При расширении слоя с ростом . скорости фильтрации газа движение по трубам 1 вниз становится более устойчивым, так как порозность в каналах не меня ется,а в остальной части слоя увеличивается, что приводит к уменьшению перепада давления, которое противодействует движению материала вниз по трубам. Чтобы труба

1 была всегда заполнена плотным слоем, расход материала через нее должен лимитироваться выходным отверстием.

При движении вниз по трубам 1 дисперсный материал смещается в поперечном направлении на расстояние где f, - длина трубы; ф — угол между осью трубы и горизонтальной плоскостью.

Так как величина (соизмерима с размерами аппарата, а ф = 40-70о, соз« даваемое трубами 1 смещение дисперсного материала в горизонтальном направлении весьма значительно. Это обоi-оятельство обеспечивает интенсификацию перемешивания твердой фазы в поперечном сечении псевдоожиженного слоя.

Трубы 1 формируют контуры циркуляции дисперсного материала в слое (обычно положение контуров циркуляции в слое устанавливается случайным образом). Принятое расположение соседних по высоте труб вызывает взаимодействие между сод . бой койтуров циркуляции, которое усиливает перемешивание диснерсного материала.

Интенсификация перемешивания твердой фазы в горизонтальном направлении позвощ ляет уменьшить градиент температур по поперечному сечению слоя (в процессах с . большими тепловыми эффектами) и более равномерно распределить дисперсный материал по слою (в процессах с сосредоточенным подводом твердой фазы). Это позволяет поддерживать по всему слою оптимальные условия проведения технологиче ского процесса.

Предмет изобретения

Аппарат с псевдоожиженным слоем, . ну три которого помещена насадка, выполненная в виде труб, размещенных в слое

3к по высоте с перекрытием друг друга, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации перемешивания дисперсного материала в поперечном сечении слоя, трубы в нижней части снабжены пережимом и установлены наклонно.

477734

Составитель H,Êàöîpñêàÿ

Редактор О.КУзнецова Техред Л.Казанова

Корректор Л.Брахннна

ЦШ1И11И I осударственного комитета Совета Министров СССР но делам иэобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24 здддз,сд/ДЯ изд. и Щф

Тираж 7Я2 Подписное