Способ тепловой обработки рабочего тела и аппарат для его осуществления

759 СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК сВЮСС ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . БА.НтТЕНЦЧУАВИЛ.,;я ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а в верхней рабочему телу тепло передают от дисперсной насадки при непрерывной ее циркуляции между зонами2. Аппарат для тепловой обработкирабочего тела в кипящем слое дисперсной насадки, содержащий вертикальныйкорпус с газораспределительной исекционирующими решетками, о т л и "ч а ю щ н й с я тем, что, с цельюинтенсификации процесса и созданиянеизотермичности слоя по высоте, секционирующие решетки выполнены с живым сечением, составляюаим 50-80,а отверстия в них имеют диаметр, составлякщий 2-10 диаметров частиц дисперсной насадки.3, Аппарат по п.2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что над секционирующими решетками размещен слой инерт-.ных шаров с диаметром, большим размера частиц дисперсной насадки, илей свободного объема при кипенииравной 60-85,4. Аппарат по п.2, о т л н ч а -ю щ и й с я тем, что,секционирующиерешетки выполнены в виде пакета се.ток, имеющего долю свободного объемаравную 85-95%,доР АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ордена Трудового Красного Эна"мени ииститут катализа Сибирскогботделения АН СССР и Специальное конструкторско-технрлогическое бюро катализаторов,(54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ РА-БОЧЕГО ТЕЛА И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУ-ЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ тепловой обработкирабочего тела путем его контактас кипящим слоем дисперсной насадкипри подаче рабочего тела в верхнюючасть слоя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью интенсификациипроцесса и уменьшения потерь тепла,кипящий слой разделяют по высоте назоны, к нижней зоне подводят тепло,Г 26 В 3/08; Р 26 В 17/10;Г 28 С 3/16Изобретение относится к техникекипящего слоя и может быть использована в химической, металлургическойугольной и других отраслях промышленность.Известен способ тепловой обработки рабочего тела путем его контактас кипящим слоем дисперсной насадкипри подаче рабочего тела в верхнюючасть слоя 1 1.Подвод тела в известном способе 10осуществляют ат газообразного тепло.носителя, являющегося одновременнопсевдоожижающим агентом, Тепловуюобработку рабочего тела и передачутепла ведут в одном и том же кипящем слое. Температура газа и дисперсного материала в кипящем слоепрактически одинаковы и равны температуре слоя, что приводит к большимтеплапатерям. Поэтому для проведенйяпроцессов, протекающих при разныхтемпературах, требуется несколькопоследовательно расположенных кипящих слоев или секционирование слаяпо высоте 2 1.Однако известный способ характеризуется низкой интенсивностью процесса твплавой обработки и повышенными потерями тепла с отходящими газамиЦель изобретения - интенсификация процесса и уменьшение потерь теп"ла.Поставленная цель достигаетсятем, чта кипящий слой разделяют повысоте на зоны, к нижней зоне подво З 5дят тепла, а в верхней рабочему телу передают ат дисперсной насадкипри непрерывной ее циркуляции междузонами.В секцианированном кипящем слое 40движение дисчерсного материала (насадки ) однонаправленное - сверхувниз в противотоке с разовой фазой.В двухэонном кипящем слое идет непрерывная циркуляция насадки между зонами, которые составляют в целом одинЧсипящий слой.Аппарат для тепловой обработки рабочего тела в кипящем слое дисперснойнасадки содержит вертикальный корпусс газораспределительной и секциониРующими решетками, последние выполнены с живым сечением, составляющим50-80, а отверстия в них имеют диаметр, составляющий 2-10 диаметровчастиц дисперсной насадки 2 ,Дополнительно над секционирующимиРешетками размещают слой инертныхшаров с диаметром, большим размерачастиц дисперсной насадки, и долейсвободного объема при кипении, равной 60-85,Кроме того, секционирующие решетки выполняют также в виде пакета се- ,ток, имеющего долю свободного объемаравную 85-95. 65 На фиг. 1 схематически изображенаппарат с двухзонным кипящим слоемнасадки с секционирующей решеткой; нафиг. 2 - то же, со слоем инертных шаров на секцианирующей решетке, нафиг 3 - то же, что на. фиг. 1, нос выполнением секционирующей решетки в виде пакета сеток.При работе аппарата с двухзоннымкипящим слоем тепло подводят в нижнюю зону слоя, а отвод тепла с помощью рабочего тела осуществляют вверхней зоне. При этом достигают более высокой температуры в нижней иболее низкой в верхней зоне кипящегослоя.П р и м е р 1. В реактор диамет-.ром 80 мм, оборудованный снизу газо-распределительной решеткой, засыпают2 литра дисперсной насадки на основеокиси алюминия в форме сферическихгранул в диаметре 2-3 мм. На высоте 200 мм над гаэораспределительнойрешеткой располагают решетку с размером ячеек 7 х 7 мм и живым сечением50. Насадку ожижают воздухом, подаваемым снизу в количестве 16,2 нмз/чВ нижнюю зону реактора подводят тепло в количестве 1400 ккал/ч, В верхнюю зону кипящего слоя распыляют воду в количестве 12 кг/ч.Нри равенстве количества подводимого и отводимого тепла устанавливается следующий температурный режим: внижней зоне 600 С, а в верхней зоне540 С, перепад температуре 60 ОС,П р и м е р 2. Выполняется аналогично примеру 1, но в качестве насадки используют мелкосферическую окисьалюминия с фракционным составом 0,81,2 мм и решетку с размером ячеек2,5 х 2,5 мм и живым сечением 60. Отношение размера ячеек решетки к эквивалентному диаметру частиц - 2,0,Режимные параметры следующие; расход воздуха 11,5 м Э/ч, количествоподвадимого тепла 9600 ккал/ч, расход испаряемой воды 10 кг/ч, температура в нижней зоне 700 С, температура в верхней зоне 400 С,П р и м е р 3. Выполняется аналогична примеру 1 в реакторе И 250 мм.В качестве решетки используется конструкция с живым сечением 65 и отношением размера ячеек к эквивалентномудиаметру частиц равным 5. С помощьютакой решетки при равенстве количествподводимого и отводимого тепла( 100000 ккал/ч достигается перепадтемператур между зонами, равный 30 С.П р и м е р 4. Выполняется аналогично примеру 3, только решетка имеетживое сечение 80 и отношение диаметра ячеек к диаметру частиц = 7,5, Температурный перепад на решетке равен20 С,П р и м е р 5. Выполняется анало-гично примеру 1, только вместо шарико1038759 и Составитель В,Вао Техред В,Далекоре едактор 0 ректор А. Тяс Заказ 620 46 Тираж 687 НИИПИ Государственногопо делам изобретени 3035, Москва, Ж, Ра Подписноета СССРкрытийнаб.,д,4 искеаещж аевотаилиал ППП "Патент", г.ужгород,ул,Проектная; вого теплоносителя используют мелко- сферический 0,6-0,8 мм, решетка имеет следующие параметры: живое сечение 50, отношениедиаметров ячейки и частиц = 10, Перепад температур на решет. ке в этом случае составляет 10 фС. 5П р и м е р 6. Выполняется аналогично примеру 5, только на решетку насыпают в один слой шарики диаметром 7-8 мм и насыпным весом 1,0 г/см3 При кипении слой шаров становится под 10 вижным и проницаемям для мелких частиц, создавая при этом необходимую . заторможенность движению частиц. Доля свободного объема слоя шаров60, Температурный градиент между зонами 5 "составляет 110 ОС.П р и м е р 7, Выполняется аналогично примеру 5, только на решетку на; сыпают слой шаров диаметром 5-6 мм с, насыпным весом 0,80 г/смз высотой 20 о 25 мм. Доля свободного объема слоя шаров при кипении равна 85. Температурный градиент составляет 50 С,П р и м е р 8, Выполняется аналогично примеру 1, только в реакторе 9. 124 мм и в качестве решетки используют объемную конструкцию " пакет из двух сеток с долей свободного объема, 85. Температурный переой пад равен 320 С.П р и м е р 9. Выполняется аналогично примеру 1, только в качестве решетки используют пакет из четырех сеток, который имеет долю свободного объема 95. Температурный градиент равен 250 С.Использование предлагаемого способа тепловой обработки рабочего тела и аппарата. для его осуществления позволяет повысить теплонапряженность рабочего объема и снизить температуру отходящих газов, т.е, ,уменьшиты теплопотери.