Установка для обработки полидисперсногоматериала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски к

Социалистических

Республик ()842371

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.04.79 (21) 2761453129-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

F27 В 15/00

Гесударстееииый кемитет

Опубликовано 30.06.81., Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 05.07.81 (53) УДК 66.023. .096.5 (088.8) по делам изебретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

М. С. Зак, А. И. Доверман, С. В. Токарев и В. С. Селявин

Государственный научно-исследовательский инст цветй т х)Й;т. :. " металлов «Гинцветмет» и Специальное конструкто ское бюро,.„.. „ тяжелых цветных металлов при институте «Ги цМтмет» (7I) Заявители (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЛИДИСПЕРСНОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к устройствам для обработки полидисперсных материалов в кипящем слое и может быть использовано в металлургической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

При осуществлении ряда технологических процессов обработки полидисперсных материалов в аппаратах кипящего слоя, в частности возгоночных процессов, предъявляющих повышенные требования к равномерной обработке всех классов частиц, целесообразно возвращать выносимые из слоя мелкие фракции на доработку в основании кипящего слоя. Это позволяет увеличить степень обработки мелких фракций благодаря увеличению времени их пребывания в зоне обжига и соответственно улучшить показатели процесса. Возврат пыли, уловлен- ls ной в циклонах или других аппаратах сухого пылеулавливания, в основание кипящего слоя осложняется наличием в месте ввода пыли в слой противодавления. Это требует установки на пылеотводяших патрубках пылеулавливаюших аппаратов герметичных затворов, исключаюших прорыв через них потока газа из слоя в циклон или другой аналогичный аппарат и соответственно нарушение режима работы пылеуловителя и гидродинамики кипящего слоя. Сложность заключается также в необходимости сохранения активного псевдоожижения материала по всему объему слоя при возврате пыли, наличии высокой температуры и агрессивности среды.

Эти обстоятельства создают значительные,трудности как при осуществлении процесса, так и при разработке конструкции узла возврата пыли,и всей печи кипящего слоя.

Известен ряд конструкций печей кипящего слоя с возвратом уловленной пыли в слой.

Известна печь кипяшего слоя, снабженная циклоном со стояком, опушенным непосредственно в кипящий слой (1).

Ненадежность работы такой конструкции обусловлена ее неуправляемостью и возможностью пробоя газа из слоя через стояк, что приводит к нарушению гидродинамики слоя и работы циклона. Это практически исключает применение устройства такого типа, в особенности в процессе обработки материалов, склонных к агломерированию частиц.

842371

Известны печи кипящего слоя с циклонами, снабженными механическими затворами, установленными на пылевых стояках; а также шнековые питатели (2).

Печи кипящего слоя с герметизирующим устройством такого типа, работающие в условиях высоких температур и агрессивной среды, быстро выходят из строя вследствие интенсивного абразивного и коррозионного износа механических затворов.

Известны также печи кипящего слоя с циклонами, снабженнымй пневматическими затворами (3).

Основной недостаток этих печей состоит в том, что при загрузке пыли в слой пневматическими питателями требуется большое количество воздуха, что существенно осложняет осуществление ггроцесса при необходимости поддержания заданного состава газовой фазы (хлоридовозгоночный, восстановительный обжиг и др.). Кроме того, вследствие механического износа пневматического затвора происходит изменение его размеров, что приводит к увеличению расхода транспортирующего газа и ухудшению работы печи в целом.

Общим недостатком для всех выше перечисленных устройств является наличие дополнительного устройства для возврата пыли, усложняющего конструкцию печи, а также сосредоточенная подача пыли в слой, приводящая к увеличению неоднородности слоя и нарушению его гидродинамики.

Известна также печь для обжига материалов в кипящем слое. Печь снабжена питателем для подачи исходного материала, циклоном с пылеотводящим стояком. Пылеотводящий стояк соединен с печью посредством шлюзового затвора или затвора и форсунки, работающей как эжектор. В этой конструкции печи исходное сырье и пыль подаются в кипящий слой раздельно, причем последняя сосредоточенно (4).

Данная конструкция обладает такими недостатками, как наличие дополнительного устройства (шлюзового питателя) для возврата пыли; высокий износ шлюзового затвора в агрессивной и высокотемпературной среде и, как следствие, неудовлетворительная герметизация циклона и нестабильность его работы; нарушение гидродинамики слоя печи вследствие сосредоточенной подачи пыли в печь и поступления дополнительного потока газа из форсунки; необходимость сложной системы автоматики, регулирующей производительность затвора в зависимости от количества пыли, поступающей из циклона, .для исключения пробоя газа из печи через затвор и стояк в циклон или переполнения стояка пылью.

Цель изобретения — повышение производительности и улучшение качества обработки.

Указанная цель достигается тем, что установка для обработки полидисперсного материала, содержащая печь кипящего слоя, бункер, загрузочный трубопровод, пневмопитатель, циклон с пылепроводом, снабжена установленным на загрузочном трубопроводе между бункером и пневмопитателем смесителем, в который введен пылепровод циклона, причем угол наклона пылепровода к вертикали составляет 15 — 20, а смеситель установлен на загрузочном трубопроводе на

10 расстоянии от бункера, равном (2 — 3) z - где Рц — давление (разрежение) в циКлоне; ф 4, —, насыпной вес твердого материала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена установка для обработки полидисперсного материала.

Установка состоит из печи 1 кипяшего слоя, снабженной пневмопитателем 2, который соединен с бункером 3 сырья загрузочным трубопроводом 4. Смеситель 5 установлен на загрузочном трубопроводе и соеди2о нен с циклоном 6 пылепроводом 7.

Установка работает следующим образом.

Исходный материал из бункера 3 сырья по загрузочному трубопроводу 4 поступает в пневмопитатель 2 печи 1 кипящего слоя.

Пыль, выносимая из слоя, улавливается циклоном 6 возврата, откуда по пылепроводу 7 поступает в смеситель 5, смешивается с загружаемым материалом и вместе с ним подается в печь на любую необходимую глубину под уровень слоя. С целью исключения проскока газа из печи в циклон, сопротивление материала в загрузочном трубопроводе от пневмопитателя до смесителя должно быть выше противодавления слоя. Для исключения подсоса воздуха в циклон и для нормального сходаматериала из загрузочного бункера в смеситель сопротивление столба материала (т. е. его высота) в загрузочном трубопроводе над смесителем должно составлять (2 — 3) — - - —,. где / — насыпной

4о вес твердого материала; P — давление (разрежение) в циклоне.

При высоте загрузочного трубопровода над смесителем менее 2 1 ",, вследствие понижения давления в газоходном тракте установки и. соответственно. в циклоне происходит подсос газов в циклон или выбивание их через смеситель. При повышении давления оба эти явления приводят к нарушению работы циклона и ужудшают равномерность удаления из него пыли. При понижении давления на 20 — 30 /о от среднего значения устойчивая работа системы обеспечивается при высоте столба материала в загрузочном трубопроводе L = " вЂ, при

М 4. повышении давления до 50О/0 tn среднего значения система устойчиво работает при

55 1 =3 — —

1Р д маалъ:

Угол наклона к вертикали пылепровода

15 — 20 обеспечивает стабильное выведение пыли из циклона в смеситель.

84237

1О

15 го

Формула изобретения

При введении потока пыли в поток материала по его оси движение последнего создает дополнительный эжектирующий эффект, облегчающий выход пыли из пылепровода и улучшающий ее перемешивание с исходным материалом.

Предлагаемая установка для обработки полидисперсного материала в кипящем слое позволяет увеличить полноту переработки пылевидных фракций материала благодаря возврату их под уровень слоя совместно с исходным сырьем и улучшить технологические показатели; улучшить гидродинамику слоя и увеличить его однородность благодаря размыванию оборотной пыли потоком сырья по всему объему ванны слоя; исключить затраты дополнительного газа или энергии на возврат пыли в слой и на установку дополнительных устройств для их подачи; уменьшить разбавление газовой фазы процесса, а также улучшить условия труда.

1. Установка для обработки полидисперсного материала, содержащая печь кипяще1 ь

ro слоя, бункер, загрузочный трубопровод, пневмопитатель, циклон с пылепроводом, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества обработки, она снабжена установленным на загрузочном трубопроводе между бункером и пневмопитателем смесителем, в который введен пылепровод циклон, причем угол наклона пылепровода к вертикали составляет 15 — 20 .

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что смеситель установлен на загрузочном трубопроводе на расстоянии от бункера, равном (2 — 3) " где Рм — давление (разрежение) в циклоне; м — насыпной вес

О нас.та. твердого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 210112, кл. С 01 В 31/10, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 333385, кл. F 27 В 15/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР № 138477, кл. F 27 В 15/12, 1961.

4. Патент Франции № 2266129, кл. F 27 В 15/00, опублик. 1975.

Редактор Е. Папи

Заказ 5043/38

Составитеель И. Иноземцева

Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Тираж 658 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород; ул. Проектная, 4