Способ сушки дисперсных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 ЦП Е 26 В 3/О ОМИТЕТ СССР ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЗОБРЕТЕНИЕТЕЛЬСТВУ(71) Ордена Трудового Красного Знамены институт катализа Сибирскогоотделения АН СССР(54)(57) СПОСОБ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХМАТЕРИАЛОВ путем их подачи в верхнюю часть кипящего слоя насадки,имеющей скорость псевдоожнзения выше скорости витания частиц высушиваемого материала, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, в качестве насадки используют катализатор полного окисления топлива, нагреваемый путемсаигания топлиза в нижней частй слоя катализатора.Изобретение относится к процессам сушки порошкообразных материалов в кипящем слое дисперсной на садки и.может быть использовано вмимической, металлургической, угольной и других отраслях промышЛенности.Известен способ сушки растворови суспензий, который осуществляетсяв кипящем .слое дисперсной .насадки 1).Известен также способ сушки влажных порошковых материалов в кипящем слое инертной насадки путемих подачи в верхнюю часть слоя 2 ),Характерным признаком этого способа является то, что сушка порошкообразных материалов происходит приконтакте в верхней зоне с частица ми насадки, находящимися впсев-.доожиженном состоянии и имеющимискорость псевдоожижения выше скорости витания частиц высушиваемогоматериала. Нагрев насадки в такихпроцессах осуществляют высокотемпературными дымовыми газами в выносных камерах нли неПосредственно врабочем объеме псевдоожиженногослоя,Недостатком способа являетсято, что интенсивность нагрева насадки лимитирована конвективной передачей тепла от горячих дымовых газови определяется разностью температур газа и насадки в рабочих условиях.Применение очень высокихтемператур дымовых газов для нагрева тепла порядка 1000 С) сопряжено с рядом трудностей, напримерс повышением требований к термохимическим свойствам. конструкционных.,материалов, локальными перегревамивысушиваемого материала. Разбавление дымовых газов до умеренных тем-ператур (500-700 фС ) приводит к снижению интенсивности процесса сушки, уменьшению производительностиустройства. Нагрев насадки в выносных камерах не конвективным способом связан с большими энергетическими затратами и экономически не выгоденЦелью изобретения является повы-.шение интенсивности процесса сушки, увеличение тепловой производительности единицы рабочего объема,снижение потерь тепла с отходящими дымовыми газами.Сущность предлагаемого способазаключается в том, что вместо инертной дисперсиой насадки используютшариковый катализатор полного окис,ления топлива, а нагрев катализатора производят путем сжигания топлива в стехиометрическом соотноше-нии с воздухом на его поверхности внижней части кипящего слоя. Приэтом 20 выделившегося тепла идет на нагрев псевдоожижающего агента, остальное количество тепла аккумулируется гранулами катализатора. Высокие скорости окисления топлива в присутствии катализатора поэволяют увеличить энергоемкость единицы рабочего объема при всех других равных условиях примернов пять раз по сравнению с известными способами сушки порошкообраэных материалов в кипящем слое насадки.Таким образом, предлагаемыйспособ позволяет объединить в одномкипящем слое шарикового катализа 15 тора полного окисления топлива процессы нагрева последнего засчетсжигания топлива в стехиометричес- .ком соотношении с воздухом и передачи тепла высушиваемому материа 20 лу, значительно увеличить.теплонапряженность рабочего объема и темсамым уменьшить габариты и материалоемкость устройств. Кроме того,предлагаемый способ позволяет сни"зить температурный уровень процесса сгорания топлива, .ликвидироватьвыбросы токсичных продуктов высокотемпературного горения, повыситькоэффициент использования теплаэа сЧет уменьшения количества дымовых газов. Разделение .эон сжигания топлива и съема тепла при сушке материала по высоте кипящего.слоя позволяет снизить до минимально необходимого предела темпе 35 ратуру сушки материала и уменьшитьпотери тепла с отходящими дымовыми газами.П р и м е р 1. В стальной ре актор внутренним диаметром 250 мм,40 снабженный газораспределительнойрешеткой с живым сечением 5 Ъ, загружают 25 кг шарикового медно-хромовотго катализатора полного окисленияразмер шариков 2-2,5 мм, насыпнойвес 1000 .кг/м ), Скорость началапсевдоожижения дымовыми газамипри 600 С для этого катализатораравна 0,9 м/с.Снизу в предварительно разогретый до 250 С слой катализатора подают встехиометрическом соотношении (с 6 =,1,0-1,1) воздух и топливо.Расход воздуха задается таким, чтобы привести катализатор в псевдоожиженное состояние, и равен .55 120 нм З/ч, Линейная рабочая скоростьпсевдоожижающего агента в сеченииустройства при этом равна 2,22,8 м/с. В нижней части кипящегослоя катализатора происходит ин 0 тенсивное выделение тепла за счеткаталитического окисления топлива.Температура здесь поддерживается порядка 690 С,Сверху в кипящий слой подают вы 65 сушиваемый материал ( пористый алю948206 Составитель В. ВакарРедактор М. Кузнецова Техред С.Мигунова;У Корректор О. Билак Эакаэ 6449/2 Тираж 687 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д.4/5филиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 мосиликатный адсорбент )с начальной влажностью 17 вес,в количестве.1000 кг/ч, фракционный состав высушиваемого адсорбента менее 0,4 мм. Скорость витания такихзерен адсорбента 1,2 м/с.Интенсивный съем тепла в верхней зоне кипящего слоя происходит эа счет испарения воды с поверхности частиц при непосредственном контакте с зернами катализатора. Реали.зуемые рабочие условия поЗволяют проводить сушку материала при 110- 130 фС до конечной. влажности 3- 4 вес. .На осуществление процесса сушки влажного материала расходуется более 80 тепла, выделяемого при сжи-. гании топлива.:П р и м е р 2Выполняется аналогично примеру 1, только в: качестве высушиваемого материала используют адсорбент с начальной влажностью 35 вес. и тем же фракционнымсоставом, вводимый в количестве 600 кг/ч.оСушка проводится при 120-150 С до конечной влажности 4-5 весПри этом около 90 тепла, выделяющегося при сжигании топлива, передается высушиваемому материалу. Предлагаемый способ сушки порош кообразных материалов в псевдоожиженном слое шарикового катализатора полного окисления топлива. позволяет проводит сушку за десятыедоли секунды при сравнительно низ"ких температурах за счет непосред. ственного контакта влажного.матернала и горячих зерен катализатора.,Это позволяет значительно увеличить производительность единицыобъема кипящего слоя по высушивае-. ф мому материалу и снизить потеритепла с отходящим газом.