Способ термической обработки дисперсного материала и аппарат для его осуществления

1 бй т Иге. йччющабиблиотеж МА О П И С А Н И Е 0 ц 6 ЖЭГИЗОБРЕТЕНИЯ Союэ Советских Сениалистичоских Реепубдии(43) Опубликовано 30 авт. свид-ву - (21) 2342896/2951) М. Кл.Г 27 В 15/00 Р 21 В 1/02 заявкисударстввнный комите 5.79. Бюллетень53) УД 66,047.373 76,1,02 (088.8) по долам изобретени и открытий30.05.79 5) Дата опубликования описа Авторыизобретени В. А. Васильев, И, Е. Вьюков, Е, В, Коровкин и М. С. ЮфаВсесоюзное научно-производственное объединение целлюлоз бумажной промышленности 71) Заявитель 54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДИСПЕРСНО МАТЕРИАЛА И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ где) )1оцилиндрической аппарата, м;узкого сечения коничети корпуса аппарата,м; ой части корпуса аппараетра ее узкого сечения. осуществления способа ртеже. Аппарат включает чный бункер 2 для подачи рту, трубопроводы 3 для г е д 0 - диаметр корпуса Е)о - диаметр ской час а высота коническ та не менее диам Аппарат для представлен на че реторту 1, загрузо материала в ретотасти Изобретение относится к области термической обработки дисперсных или гранулированных материалов в потоке теплоносителя и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при тер мической обработке технологической щепы, при регенерации извести из известкового шлама и т. д.Известен способ термической обработки дисперсного материала путем воздействия 10 потока теплоносителя на материал при противоточном движении теплоносителя и материала в конической и цилиндрической частях теплообменного аппарата, включая- щего верхнюю цилиндрическую и нижнюю 15 коническую части, выполненного в виде реторты, загрузочный бункер для подачи материала, трубопроводы для подачи теплоносителя и патрубок для выгрузки обработанного материала 1.20Известный способ не позволяет обеспсчить высокое качество термообработки материала и достаточно эффективно проводить процесс.Целью изобретения является повышение эффективности процесса.Поставленная цель достигается тем, что термическую обработку материала ведут при скорости потока теплоносителя в узком ссчении корпуса аппарата, равной (0,8 в 30 1,2) У, и при высоте слоя материала,рассчитываемой по формуле:Н=-(6,0 - :7,0) й, У,/Е/,Н - высота слоя материала, м;бо - диаметр узкого сечения конической части корпуса аппарата, м;Уо - скорость потока теплоносителяв узком сечении конической части корпуса аппарата, и/сек;вит. скорость витания частиц материала, м/сек.Способ осуществляют аппаратом, отличиекоторого состоит в том, что диаметры цилиндрической части и узкого сечения конической части корпуса аппарата связаны соотношением:10 подачи в аппарат теплоносителя и патрубок 4 для выгрузки из аппарата обработанного материала.Способ термической обработки дисперс. ного материала с помощью аппарата осуществляют следующим образом.Исходный дисперсный материал загружают в бункер 2, откуда его непрерывно подают в реторту 1, В реторте 1 образуется взвешенный слой материала, формируемый потоком материала из бункера 2 и потоком теплоносителя, который подают в реторту 1 снизу по трубопроводам 3. В нижней части реторты в ее узком сечении образуется газовый промежуток А, который формируется потоком теплоносителя, выполняет роль опорного устройства для материала в реторте и поддерживает его во взвешенном состоянии, Дисперсный материал из бункера 2 попадает в реторту 1 и в процессе термообработки постепенно перемещается сверху вниз под влиянием непрерывной загрузки свежего материала из бункера 2, получает необходимую термообработку и затем его выводят через патрубок 4,Способ термической обработки материала можно осуществить лишь при обеспечении необходимых характеристик взвешенного слоя, которые достигаются соответствующим набором конструктивных параметров реторты и режимных параметров подачи теплоносителя.Экспериментальные исследования изобретения позволили установить, что, если конструктивные параметры реторты удовлетворяют следующим соотношениям:ЗД/.О,1,где Р - диаметр цилиндрической частикорпуса аппарата, м;Ро - диаметр узкого сечения конической части корпуса аппарата, м, арежимные параметры процесса ведут присоотношении:О, =(0,8 - 1,2) УввН = (6,0 - 7 О) 1)о /о/фвит.где Н - высота слоя материала, м;У, - скорость потока теплоносителяв узком сечении конической части корпуса аппарата, м/сек;Увит, - скорость витания частиц материала, м/ сек,то в реторте реализуется режим взвешенного слоя, который характеризуется следующими особенностями,В слое отсутствует продольное перемешнвание материала и наблюдается равномерное распределение материала в поперечныхи продольных сечениях слоя.При прекращении загрузки материала вреторту выгрузка материала в нижней части реторты также прекращается, а в реторте сохраняется постоянная высота слояматериала. Если в реторту загружают ма 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 териал с ойределенной ингенсивностью, ТО выгрузка материала в нижней части реторты происходит соответственно с той же интенсивностью, а высота слоя материала в реторте при этом также сохраняется постоянной. При этом материал в реторте перемещается сверху вниз, т. е, от начала обработки к ее завершению. Скорость движения материала определяется объемом реторты и интенсивностью загрузки материала и, таким образом, может контролироваться с большей точностью режимом загрузки.При подаче в нижнюю часть реторты теплоносителя с определенной температурой происходит его фильтрация через слой материала. Температура теплоносителя падает за счет отдачи тепла материалу, чем и формируются в реторте соответствующие зоны термообработки. Материал, двигаясь сверху вниз, последовательно их проходит и получает необходимые стадии термообработки.Время пребывания материала в каждой зоне термообработки определяется интенсивностью загрузки материала в реторту, а также длительностью зон термообработки, которые в свою очередь, определяются расходом и температурой теплоносителя и интенсивностью передачи тепла от теплоносителя к материалу.Отмеченные характеристики взвешенного слоя позволяют устранить продольное перемешивание материала и достигнуть формирования в одной реторте нескольких зон термообработки, непрерывно следующих одна за другой, а также обеспечить контроль за временем пребывания частицы материала во всех зонах термообработки, что приводит к высокому качеству термообработки материала.Изложенные выше характерные признаки взвешенного слоя сохраняются не только в случае обработки дисперсного материала с однородным гранулометрическим составом, но и в случае неоднородного гранулометрического состава материала или материала разной плотности, если отклонение размеров частиц от среднего не превышает +. 40%, а отклонения скорости витания частиц от среднего не превосходит -+ 20 О/Были проведены полупромышленные испытания процесса регенерации извести во взвешенном слое при следующих параметрах установки.Диаметр узкого сечения корпуса (Ро) 100 мм, диаметр цилиндрической части (Р) 250 мм, высота конической части корпуса (Ь) 200 мм, высота цилиндрической части корпуса 1000 мм, скорость потока теплоносителя в узком сечении корпуса (У,) 1,0 м/сек, скорость витаниячастиц материала (Уви) 30 м/сек, Диаметр частиц материала 5 - 10 мм. Температура в зоне обжп5га 1100 фС, вреМй пребывания материала и зоне обжига от 20 до 22 мин,Разброс по времени пребывания материа. ла в зоне обжига практически отсутствует, чем и обеспечивается высокая равномерность обжига частиц материала в одном ре. акторе и высокое качество обжига (содер. жание активной СаО в извести составляет 87,5 О/о - величину, близкую к максимальной). Формула изобретения1. Способ термической обработки дисперсного материала путем воздействия потока теплоносителя на материал при противоточном движении теплоносителя и материала в конической и цилиндрической частях теплообменного аппарата, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, термическую обработку материала ведут при скорости потока теплоносителя в узком сечении корпуса аппарата, равной (0,8 - 1,2) У и при высоте слоя материала, рассчитываемой по формуле:О = 6,0 - ;7,0 йо оЯвит.ь где Н - высота слоя материала, м;Х)о - диаметр узкого сечения кони 1 еской части корпуса аппарата, М,Ьо - скорость потока теплоносителяв узком сечении конической чаб сти корпуса аппарата, м/сек;Ои,. - скорость витания частиц материала, м/сек.2. Аппарат для осуществления способа поп. 1, включающий верхнюю цилиндрическую10 и нижнюю коническую части, выполненныйв виде реторты, загрузочный бункер для подачи материала, трубопроводы для подачитеплоносителя и патрубок для выгрузки обработанного материала, о т л и ч а ю щ и й 15 ся тем, что диаметры цилиндрической части и узкого сечения конической части корпуса аппарата связаны соотношением:3 - )1,о20где .О - диаметр цилиндрической частикорпуса аппарата, м;Ро - диаметр узкого сечения конической части корпуса аппарата, м;25 а высота конической части корпуса аппарата не менее диаметра ее узкого сечения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР30 Юо 220808, Р 27 В 15/00, 1967,з 841/1 О Изд,329 Тираж 705 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7 К, Раушская наб., д. 4/5ипография, пр. Сапунова