Аппарат для тепловой обработки сыпучих материалов

(71) Проектнпроектированиства пластическ тикал ьный цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода сыпучего материала и распределитель газа, выполненный в виде поярусно установленных полых конусов, снабженных индивидуальными газоподводящими трубопроводами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, к конусам снизу под углом 15 - 30 к вертикали прикреплены полые стержни с перфорацией на боковой поверхности, равномерно расположенные по окружности и имеющие ромбовидное поперечное сечение с острым углом, равным 15 - 30, ориентированное большей осью по вертикали, причем стержни в смежных ярусах смещены на угол сс=+6 о, где п - число конусов, п 2 - число стержнеи на одном конусе.(53) 66.047.751 ( (56) 1. Пате кл. 34/2/Х, опуб2. Авторское519585, кл. Р (54) (57) АП ОБРАБОТКИ С преимущественн768620,фиг,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Бюл.6икливый, Н. И. Свиткавскийо-конструкторское бюро пю оборудования для производих масс и синтетических смол 088.8)нт Англиилик. 1957.свидетельство СССР26 В 17/12, 1973.ПАРАТ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВо сушилка, содержащая вер 1139949 АИзобретение относится к оборудованию для тепловой обработки сыпучих материалов, движущихся под действием силы тяжести навстречу потоку газа, а именно к сушилкам для сушки поликарбоната путем обработки его острым паром с целью удаления из высушиваемого материала летучего мономера - метиленхлорида.Сложность тепловой обработки поликарбоната заключается в том, что он состоит из небольших частичек непрерывной формы, не гладких и склонных к сцеплению друг с другом.Известно устройство для сушки сыпучего материала, выполненное в виде вертикального цилиндрического аппарата с патрубками входа и выхода полимера и газообразного агента, внутри которого соосно установлены газопроницаемая обечайка и перфорированная труба, соединенная с патрубком выхода газообразного агента. В таком устройстве материал движется сверху вниз под действием силы тяжести в виде слоя в кольцевом пространстве между газопроницаемой обечайкой и перфорированной трубой, причем газообразный агент (пар) подается через обечайку по всей высоте аппарата 11Недостатками известного устройства являются возможность забивки отверстий перфорированной трубы и обечайки частицами поликарбоната или просыпание его через эти отверстия; большой расход острого пара, так как часть пара, подаваемая вверху корпуса, будет уходить из него, практически не контактируя с материалом.Известен аппарат для тепловой обработки сыпучих материалов, преимущественно сушилка, содержащая вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода сыпучего материала и распределитель газа, выполненный в виде поярусно установленных полых конусов, снабженных индивидуальными газоподводящими трубопроводами 12.Известная сушилка интенсифицирует процесс сушки за счет разности напоров в трубопроводах низконапорного и высоконапорного теплоносителей. При использовании же теплоносителя (газа) с одинаковым напором в такой сушилке невозможно достичь высокого качества обработки сыпучего материала из-за неравномерности распределения газа в конусах, Кроме того, при тепловой обработке сыпучего материала, состоящего из частичек неправильной формы, склонных к сцеплению друг с другом, в известной сушилке произойдет зависание обрабатываемого материала в незначительном кольцевом зазоре между нижним конусом и стенкой корпуса.Недостатком также является сложность конструкции распределителей газа ввиду подвода к конусам высоконапорного и низко- напорного теплоносителя.Цель изобретения - повышение качества тепловой обработки сыпучего материала.Указанная цель достигается тем, что ваппарате для тепловой обработки сыпучихматериалов, преимущественно сушилке, содержащей вертикальный цилиндрическийкорпус с патрубками ввода и вывода сыпучего материала и распределитель газа, выполненный в виде поярусно установленныхполых конусов, снабженных индивидуальными газоподводящими трубопроводами, кконусам снизу под углом 15 - 30 к вертикалиприкреплены полые стержни с перфорациейна боковой поверхности, равномерно расположенные по окружности и имеющие ромбовидное поперечное сечение с острым углом,равным 15 - 30, ориентированное большейосью по вертикали, причем стержни в смежных ярусах смещены на угол а= - , -- , гдеадьоп - число конусов, п - число стержнейна одном конусе,Наличие установленных друг под другомполых конусов, снабженных перфорированными стержнями ромбовидного сечения, равномерно смещенных друг относительнодруга, обеспечивает равномерное распределение газообразного агента как по поперечному сечению, так и по высоте аппарата, иза счет этого повышение качества обработки(сушки) материала.Возможность образования застойных зонв аппарате исключается, так как стержниимеют ромбовидное сечение с направленным вверх острым углом, который при движении продукта сверху вниз создает эффектразрезания слоя продукта. Острые углыромбовидного сечения перфорированныхстержней должны быть равны или меньшеугла естественного откоса продукта, что является необходимым условием для продвижения сыпучего материала вниз. Так, угол естественного откоса частиц поликарбонатасоставляет 60 й 5,Полые стержни с перфорацией на боковой поверхности прикреплены к конусам подуглом к вертикали, величина которого недолжна превышать половины угла естественного откоса продукта. т 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 Такое выполнение распределителя газа позволяет продукту находиться в аппарате одинаковое время, что повышает качество его обработки.Распределитель газа конструктивно выполнен просто, и занимаемый им объем составляет небольшую долю рабочего объема аппарата, а его изготовление не представляет сложностейНа фиг. 1 схематично изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - расположение один относительно другого полых стержней для распределения газообразного агента, разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, разрез Б - Б на40 30 30 А-А иг фиг. 1; на фиг. 4 - то же, разрез В - В на фиг. 1; на фиг. 5 - полый перфорированный стержень, поперечное сечение Г - Г на фиг. 3. Аппарат для тепловой обработки (сушки) сыпучих материалов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, имеющий крышку 2 и коническое днище 3. Вокруг корпуса имеется обогревающая рубашка 4, например змеевиковая, выполненная из полу- труб. Для подвода теплоносителя рубашка имеет патрубок 5, а для отвода - патрубок 6. На крышке 2 расположены патрубок 7 ввода сыпучего материала и патрубок 8 выхода газообразного агента. Коническое днище 3 снабжено патрубком 9 вывода сыпучего материала, Распределитель газообразного агента выполнен в виде поярусно установленных полых конусов 10, снабженных стержнями 11 и индивидуальными газо- подводящими трубопроводами 12. Полые стержни 11 с перфорацией на боковой поверхности прикреплены к . конусам 10 снизу под углом 15 - 30 к вертикали. Стержни 11 имеют ромбовидное сечение и установлены острым углом, равным 15 - 30, вверх. Стержни 11 расположены на конусах 10 равномерно по окружности, причем в смежных ярусах стержни смещены на угол а= =ф, - , где п 1 - число конусов, п -Н 1 2число стержней на одном конусе. Пример. Высушиваемый материал поликарбонат, его гранулометрический состав 1 - 10 мм волокнистого типа, насыпной вес 170 - 220 кг/м; сушильный агент: острый пар с 1=140 С,.Содержание метиленхлорида в материале: начальное 2,5%, конечное 0,01%.Время сушки материала 1 - 2 ч, угол естественного откоса материала 60+-5.Основные характеристикиДиаметр корпуса, ммВысота корпуса, ммКоличество конусов, п,Число стержней наконусе п 2Угол смещениястержней, а, градУгол наклона стержнейк вертикали, градОстрый угол в сечениистержня, град Аппарат работает следующим образом, Частицы поликарбоната непрерывно вводят в корпус 1 через патрубок 7. Через трубопроводы 12 в полые герметичные конуса 10 и полые перфорированные стержни 11 подают перегретый пар с температурой 140 С. Проходя через отверстия в стержнях, пар попадает в рабочую полость аппао рата, вступает в контакт с частицами поликарбоната, нагревает их и вместе с испаряющимся метиленхлоридом выходит из аппарата через патрубок 8. Под действием собственного веса частицы поликарбоната движутся вниз и выводятся из аппарата через 25 патрубок 9.Полые конуса 10 и стержни 11 с острымуглом, направленным вверх, способствуют перемешиванию материала, предотвращают слипание частиц и их зависание в корпусе,Для поддержания теплового режима ваппарате в рубашку 4 корпуса подают пар, а конденсат пара отводят через патрубок 6.Предлагаемый аппарат позволяет значительно улучшить качество готового продукта за счет повышения его однородности. В результате обеспечения более полного контактирования движущихся гранул с острым паром и сокращения (до 1 - 2 ч) времени сушки материала в аппарате содержание метиленхлорида в гранулированном поликарбонате удается довести до 0,01%.