Аппарат для проведения процессов во взвешенном слое

Изобретение относится н аппаратам химической технологии и может быть использовано для проведения непрерывных процессов абсорбции и сушки.По основному авт. св. й 456630,.из вестен аппарат для проведения процессов во взвешенном слое, содержащий корпус со щелевцми отверстиями, днище с тангенциальным вводом газа и направляющие , образующие со щелевы- Ю ми отверстиями сопла прямоугольного сечения 1 1.К недостаткам известноп аппарата относятся сложность регулирования скорости сушильного агента, осуществляе" 15 мого .поворотом днища аппарата; высокие гидравлические потери, связанные с наличием неравных скоростей. в соплах аппарата и сильной перекруткой потока в реакционной зоне , и значи тельное истирание материала из-за высоких относительных скоростей потока газа по объему реакционной зоны.Цель изобретения - сниженйе гидрав" лических потерь, упрощение регулиро вания и снижение интенсивности истирания материала.Указанная цель достигается тем, что в известном аппарате для прове" дения процессов во взвешенном слое, З 0 содержащем корпус со щелевыми отверстиями и установленным по оси цилиндроконическим рассекателем и днище с тангенциальным вводом газа, на котором установлены направляющие с образованием сопел, направляющие35 жестко соединены между собой и установлены с возможностью поворота,при этом внутренняя поверхность газораспределительной камеры выполнена в фор. 40 ме логарифмической спирали.При этом отношение диаметра цилиндрической части рассекателя к диаметру корпуса в нижней части составляет 0,85-0 9.45На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2- разрез А-А на фиг.1.Аппарат включает корпус 1, щелевые отверстия 2 в нижней части, ци-.: линдроконический рассекатель 3 днище 4, штуцера 5 ввода, патрубок 6 вывода газа, направляющие 7 газо- распределительную камеру 8 и .механизм 9 поворота направляющих. 55Корпус 1 аппарата установлен на днище 4, которое может поворачиваться вокруг оси аппарата. На днище в 252центральной части корпуса размещен цилиндрический рассекатель 3.В ниж-. ней части корпуса 1 размещена газо- распределительная камера 8, которая связана с реакционной зоной.щелевыми отверстиями 2. Размер щелевых отверстий может изменяться при вращении направляющих 7 размещенных в камере 8 и связанных тягами с механизмом 9 поворота. Штуцера 5 для ввода газа крепятся к стенкам гаэорасп-. ределительной камеры 8, патрубок 6 вывода установлен в верхней части корпуса 1,Аппарат работает следующим образом,Воздух подается через щтуцера 5 вгазораспределительную камеру 8. Из"камеры 8 газ поступает через сопла в нижнюю часть аппарата для создания взвешенного закрученного слоя.Размер взвешенного слоя определяется диаметром цилиндроконическогорассекателя 3 Отработанный газ, удаляется из реакционной зоны аппаратачерез патрубок б вывода. Регулирование скорости движения сушильногоагента обеспечивается поворотом направляющих 7 вокруг оси корпуса привключении, механизма 9 поворота.При эксплуатации известного аппарата в процессе сушки материала возникает необходимость плавного регулирования скорости потока, для неготребуется открепить днище 4 от корпуса .1 и осуществить поворот на необходимый угол. При осуществлении,большинства процессов, провести пово,рот невозможно беэ отключения подачигаза из-за избыточного давления в.реакционной зоне. Если же и возможнорегулирование скорости сушильногоагента на работающем аппарате,то этотрудоемкая процедура, А при наличииболтового соединения регулированиевозможно только ступенчатое. С цельюупрощения этой операции, т.е. обеспечения плавного регулирования на работающем аппарате, направляющие выполнены несвязанными с днищем. С помощью колец они соединены между собойв единое кольцевое устройство, связан-,ное тягами с механизмом поворота.Простейший механизм поворота можетбыть выполнен в виде винта с противоположной нарезкой резьбы. В этом случае при повороте винта одна тяга навинчивается на винт и поворачивает3 1644 кольцо, а вторая свинчивается и не препятствует повороту.В случае выполнения внутренней по-. верхности гаэораспределительной аме-., ры с цилиндрической стенкой.статичес"кое давление газа по ее периметру яе . может быть постоянным. Вблизи шту- ., церов 5, подводящих газов, скорость потока максимальна и в соответствии с теоремой Вернули статическое давле 0 ние минимально. По мере удаления от:. входа скорость затухает, так как часть газа уходит через. сопла и статичес кое давление возрастает. Скорость га-.,; за в соплах зависит только от вели- ,М чины статического давления, Таким образом в каждом сопле будет своя скорость потока. Потери давления на прокачку газа через сопла пропорциональны. квадрату скорости потока.Сле-20 довательно, для прокачки. потока с .неравномерными скоростями необходимо большее давление компрессора.При входе потока в реакционную .зону окружная скорость его нараста-, 25 ет по радиусу по гиперболическому за". кону, Пока статическое давление на некотором радиусе не сравняется с/ давлением выходного ресивера или атмосферы (если поток выбрасываетсяЗо в нее ), на данном радиусе возникает зона разрыва, внутри которого поток- не поступает.В прототипе этот объемзанят цилиндрическим рассекателем,Как показали эксперименты,при вы-: полнении цилиндроконического рассекателя с диаметром большим чем, диаметр зоны разрыва, обеспечивается до-. полнительное снижение гидравлических потерь за счет раскрутки потока при трении его о неподвижную поверх-ность рассекателя. Для конусной фор-, мы корпуса аппарата отношение диас метра цилиндрической части рассекаЯ-Я 325 4теля к диаметру корпуса в его нижнейчасти должно составлять 0,85-0,9.Приэтих соотношениях гидравлические потери в реакционной зоне снижаютсяна 12-153. Минимальное отношениедиаметров (0,85) соответствует минимальной закрутке потока или максимальному открытию щелевых отверстий 2.Максимальное соотношение диаметра (0,9)соответствует максимальной .скоростизакрутки. При выполнении внутреннейповерхности газораспределительной камеры 8 в форме логарифмической спирали обеспечивается постоянство окружной скорости;потока в камере 8и, соответственно, постоянство статического давления и скорости в. соплах. В зависимости от расхода газачерез аппарат обеспечение равной скорости в соплах позволяет снизить гидравлические потери на 18"20,Неравномерное поле скоростей потока на входе в реакционную зону приводит к сильному относительному двиг.жению частиц в струях и их истиранию.Выравнивание поля скоростей снижаетинтенсивность истирания на 20-253.При равных. скоростях потока в соплахинтенсивность истирания частиц в реак"ционной зоне пропорциональна кубускорости. Снижение окружной скоростипотока при выполнении рассекателя с.относительным диаметром 0,85-09 приводит к снижению истирания еще на10-15.Использование изобретения позволяет снизить гидравлические потери посравнению с известным аппаратом на25-35;, интенсивность истирания частиц во взвешенном слое на 30-40,упростить регулирование и эксплуатацию аппарата, что в конечном счетеснижает суммарные затраты при эксплуатации аппарата в 1,4- 1,6 раза.