Способ транспортирования твердых частиц

10 6 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 0 53 30 Э(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИОПИСАНИЕ ИЗО РЕТЕНИЯ;,: ЕНТУ 2339500/2303.7656116824.03,75 Бюл. Р 7Смит и Дуг В(21) (22) (31) (32) (33) (46) 23.02.84 Клэй Д. ий (США) Отиска И 621,867.1. Автор 963, кл,(54)(57) СПО ТВЕРДЫХ ЧАСТ ля включающ с жидким носраэованной п теля в конеч лер вания, о т лчто, с целью в качестве ж зуют соедине родов с точк ОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯЦ, преимущественно угй смешивание частицтелем, перемещение обльпы, и отделение носиой стадии транспортирои ч а ю щ и й с я темснижения энергозатрат,дкого носителя испольия из группы фторуглей кипения 3,8-53,2 С.Изобретение относится к транспортированию сыпучих материалов,.а именно к способу транспортирования твердых частиц, и может быть использовано при транспортировании угля и других твердых частиц в горнодобыва- ющих машинах гидравлического типа.Известен способ транспортирования твердых частиц, включающий смешивание частиц с жидким носителем, перемещение образованной пульпы и 10 отделение носителя в конечной стадии транспортирования 1 .Однако отделение носителя в конечной стадии возможно только механическим путем, для чего требуются 15 дополнительные затраты электроэнергии.Цель изобретения - снижение энергозатрат.Цель достигается тем, что согласно способу транспортирования твердых частиц в качестве жидкого носителя используют соединения из группы фторуглеродов с точкой кипения 3,8- 53 20 С.25Благодаря физическим характеристикам используемых жидкостей-носителей частицы угля в рассматриваемых жидкостях не проявляют тенденции к слипанию и уплотнению в такой степени, как при использовании воды. Следовательно, даже после пребывания в течение продолжительного времени в статическом состоянии в суспензии, полученной по изобретению, течение может быть возобновлено практически мгновенно, Кроме того, процесс транспортировки угля по существу не зависит от температуры окружающей среды. Он может применяться в арктических, тропических и в любых других 40 условиях. На фиг. 1 изображена схема системы для осуществления предлагаемого способа,. на фиг. 2 - схема блока конечной очистки. Соединения, которые считаются приемпемыми для реализации способа, благодаря сочетанию их точек кипения 45 и других физических характеристик низовая вязкость, низкое поверхностное натяжение и удачная величина удельного веса), а также их химической инертности по отношению к углю и другим материалам в условиях проведения процесса, следующие: 1,2-дифторэтан, 1-хлор,2,2-трифторэтан; 1-дихлор" 2,2,2-трифторэтан; дихлорфторметан, 1-хлор-фторэтан; 1,1,2-трихлор,2,2-трифторэтан, 1,1-дихлор-Х,2,2;2-тетрафторэтан, трихлорфторметан.Приведенные соединения исключая последние три, являются слишком до,рогими для практической реализации изобретения с экономической точки 60 зрения, Из трех последних соединений предпочтительным является трихлорфторметан, благодаря его оптимальным физическим свойствам, химической инертности и низкой стоимости. 65 Кроме того, это соединение имеетпочти идеальную точку кипения и исключительно низкое значение скрытойтеплоты испарения 48 ккал/кг, в сравнении с 252 ккал/кг для воды. Следовательно, соединение может быть извлечено из твердого вещества, с которым оно оказалось ассоциировановсего лишь при небольшой затратеэнергии.П р и м е р. Угольная суспензияпрокачивалась к блоку первичнойочистки, располагающемуся в шахтеили в выработке. Здесь осуществлялась первичная гравитационная сепарация, отделялась посторонняя порода и сирой уголь в ходе ввода, предназначенного для очистки угля в массу разделительной жидкости, имеющейудельный вес, промежуточный по отношению к углю и посторонней породе,В качестве раздельной жидкости использовались фторхлоруглероды или1,2-дифторэтан,рудная порода/ выделенная из Фугля, подвергалась далее отделениюразделительной жидкости. Плавучаямасса со стадии первоначального разделения в виде суспензии в разделительной жидкости прокачивалась кконечному блоку обработки, располагающемуся за пределами шахты на поверхности земли. Здесь уголь, размолотый до размера, обеспечивающеговысвобождение максимального количества посторонней породы, подвергалсявторичной гравитационной сепарации,также с использованием 1,2-дифтор этановой или фторхлоруглеродной разделительных жидкостейПредлагаемый способ осуществляется в системе, которая используется для обработки и транспортировкисырого угля и других твердых матери 1алов,В системе уголь извлекается из шахтного забоя 1 с помощью врубовой или:шнекрбурильной машины 2, например с помощью системы "Коул баджер" фирмы "Баджер меньюфекчуринг" или системы фМС М ЧЬ" фирмы "Салем тул компани". От врубовой машины уголь и пустая порода подаются на измельчитель 3, где выбранный уголь измельчается до кусков в интервале порядка 4 см, а затем подается к суспензионному насосу 4, где он смешивается с одним из описанных выше фторхлоруглеродов, Врубовая машина (фиг 1), измельчитель и суспензионный насос могут быть установлены на едином шасси 5,Содержание жидкости в описываемойи других суспензиях, полученных в соответствии с принципами изобретения,меняется в зависимости от конкретного применения. Эта фаза, однако, составляетот 40 до 99 вес.Ъ в расчете. на полный вес суспензии.Суспенэионный насос 4 переноситсмесь угля и фторхлоруглеродов к блоку 6 первичной очистки, расположенной предпочтительно в шахте; где и 10осуществляется гравитационная сепарация угля и постороннего материала сиспользованием в качестве разделительной жидкости фторхлоруглеродов.Плавучая масса, полученная в блоке первичной очистки (уголь, посторонняя порода, не выделенная из стадии первичной очистки) и разделительная жидкость из этого блока образуютсуспензию, которая прокачивается 20суспензионным насосом 7 к блоку 8конечной очистки, расположенному наповерхности.Начальный узел 9 блока 8 конечнойочистки (фиг, 2) обычно включает всвой состав второй измельчитель дляизмельчения твердого вещества в суспензии до размера частиц, указанногопотребителем, или же до размера, которым обеспечивается извлечение дополнительного количества пиритови/или посторонней породы, Узел 9в общем случае включает в свой состав доводочный резервуар, чтобы ксуспензии могли добавляться добавкии разделительная жидкость, доводилась температура угля и т.п.Из этого узла 9 суспензия переносится, например, с помощью шнекового конвейера 10 к гравитационномусепаратору 11. Отстой из гравитацион ного сепаратора переносится к сушил-.ке 12, где разделительная жидкостьноситель отделяется при подаче тепла к суспензии для испарения жидкости и при продувке твердого вещества 45для извлечения фторхлоруглеродов изнор,твердых частиц. Кроме того, отстой может быть вначале подвергнуткапельной сушке для снижения энергопотребления на удаление фторхлоругле родов при испарении,Высушенный выброс, вначале покрытый специальными составами для подавления окисления и выделения кислыхгрунтовых вод, транспортируется кштабелю пустой породы или в другуюзону отвала. Испаренная разделительная жидкость, извлеченная из сушки12, вместе с жидкостью из узла 9 и1гравитационного сепаратора 11 подается к компрессору 13. Компрессор 13 60прокачивает пары к узлу 14, обычновыполненного в виде конденсатора ипродувающего узла, как описано выше.Несконденсированное вещество отделяется от паров разделительной 65 жидкости в узле 14. Эти газы могут быть рециркулированы и использоваться в качестве отдельного газа в сушил. ке отстоя 12. Они могут быть вначале обработаны при пропускании через абсорбер или другое обычное приспособление 15 для выделения и извлечения коммерчески ценных продуктов, таких как метан, выведенный из забоя.Сконденсированная разделительная жидкость рециркулируется по трубопроводам 16-18 к суспензионному насосу 4 и забою 1. Последняя жидкость, как таковая или же с некоторыми добавками, раэбрызгивается на поверхность вырабатываемого пласта, например, с помощью насадок 19. Это обеспечивает подавление пылеобраэования в забое, что снижает опасность взрыва. Жидкость также снижает износ режущего инструмента и энергопотребле ние, идущее на работу врубовой машины 2.В типовом случае чистый уголь из гравитационного сепаратора 11 прокачивается в суспензии с разделительной жидкостью к резервуару 20 хранения с помощью суспенэионного блока 21. Суспенэию обычно хранят при температуре и давлении окружающей среды.По мере необходимости суспензию выводят из резервуара 20 хранения и переносят в блок конечной подготовки. Этот блок включает в свой состав сушилку плавающей массы и . узел извлечения разделительной жидкости, аналогичный описанному для извлечения фторхлоруглеродной жидкости-носителя, используемой для рециркуляции неконденсирующихся газов в сушилку и/или извлечения некоторых газов. Кроме того, узел конечной подготовки может включать в себя один или несколько приспособлений для дальнейшей обработки угля. На.пример, в этом блоке с углем может смешиваться негашенная известь или прокаленный доломит для снижения содержания серы в продуктах сгорания, получающихся при.сжигании угля.Количество добавляемой негашеннойизвести или доломита зависит,от ряда факторов (содержание серы в угле, условия, при которых он сжигается и т.п)..Уголь переносится из блока 21 конечной подготовки к бойлеру 22, обычно оборудованному осадителем 23 для извлечения захваченной газами золы, получающейся при сжигании угля. Зола, полученная в бойлере 22 и в осадителе 23, соответственно охлаждается в блоках 24 и 25 со снижением температуры до 38 С. Извлеченная в блоке 21 жидкость рециркулируется к выгружному приспособлению охладительных узлов с помощью насоса 26 и сме/53 Тираж 843НИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб.,дписное акаэ 4/5 филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная шивается с золой с образованием сус=пензии. Эта суспензия прокачиваетсяк сушилкам отстоя золы) и узлу продувки 14 блока 8 конечной очисткипо трубопроводной системе 27. Золаподается в отстой в гравитационномсепараторе, может соответственно направляться на сушку и выгружается вместес выбросом со стадии конечной очистки. Использование предлагаемого способа транспортированйя по сравнению с известным позволяет за счет исключения устройств, обеспечивающих механическое отделение транспортируемых частиц от носителя, снизить затраты на электроэнергию, которая необходима для приведения в действие указанных устройств.