Печь для термической обработки сыпучих материалов

Союз Советских Социалистических Республик(5)М, Кл. с присоединением заявки Й 9 Р 27 В 15/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) БЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИСЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к химическсй ,промышленности и может быть испсльзовано для термической обработки сыпучих материалов в потоке теплоносителя, в частности для получения 5 активированного угля из углеродсодержащих материалов (лигнина или то" рфа) .Известны аппараты для термической обработки материалов в эакру ченном потоке теплоносителя, в которых для увеличения времени контактирования обрабатываемого материалас газом-теплоносителем применены горизонтальные полки или винтовые 15 пластины. Так в вертикальном цилиндрическом аппарате с верхним тангенциальным вводом теплоносителя совместно с обрабатываемым материалом и центральной газоотводящей трубой 20 одноходовой рабочий канал образован винотовой пластиной с углом наклона 3-8 ( 1)К недостаткам такого аппарата следует отнести сложность изготовления, 25 наличие температурных напряжений в цельносварной конструкции при высоких температурах, что может привести к выходу аппарата из строя; трудности чистки рабочего канала, снижение еко-рости тепловой обработки материала по длине рабочего канала вследствие снижения температуры теплоносителя при эндотермическом процессе тепловой обработки углеродсодержащего материала.Известен также аппарат с горизонтальными полками, снабженными центральными перепускными отверстиями, диаметр которых уменьшается по ходу газового потока, с верхним тангенциальные вводом и нижним выводом теплоносителя (2) .Недостатком данного аппарата является низкая степень закрутки потока, приводящая к залеганию материала на полке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эФФекту является аппарат, секционированный по высоте поперечными перегородками, снабженными перепускны" ми отверстиями в виде кольцевых зазоров относительно корпуса, с центральной перфорированной по всему сечению и по высоте газоотводящей трубой и рядом тангенциальных сопл для подачи теплоносителя по секциям аппарата, с целью сохранения степеникрутки материала и температуры протекающего процесса (3).Недостатками указанного аппаратаявляются невысокий термический КПДи, как следствие, большой расходтеплоносителя, требуемый для обеспечения подвода необходимого количества,теплапри посекционных подаче и отводе теплоносителя.: Кроме того, при посекционном отводетепяоносителя возможен повьшенныйукос частиц материала, не прошедших полной тепловой обработки.Цель изобретения, - увеличениевремени контакта обрабатываемого материала с теплоносителем,повышение степени однородности :тепловой обработки материала.Дпя достижения цели печь длятермической обработки сыпучих ма" териалов в потоке теплоносителя,содержащая цилиндрический футерованный корпус, центральную перфорированную трубу, поперечные перегородки с перепускными отверстиями, расположенные по высоте корпуса,"тангенциальный ввод теплоносителя, снабжена разделительной стенкой, расположенной радиально -между центральной перфорированной трубой и футеровкой корпуса, перФорация на центральной трубе выполнена со,стороны, противоположной разделительной стенке, а перепускные отверстия в четных перегородках расположены с одной стороны разделительной стенки, а :в нечетных - с другой.На фиг.1 изображена печь, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1Печь сбдержит ксрпус 1 с Футеровко 2, центральную перфорированную трубу 3, секционированную по высоте внутренними перегородками 4 и снабженную отверстиями (перфорацией) 5. Каждая секция трубы 3 имеет вводы б для подачи в рабочую камеру печи окисляющего агента (воздуха) . К цейтральйой тру- бе 3 примыкает по всей высоте рабочей камеры (корпуса) разделитель ная стенка 7, расположеннаярадиальномежду центральной трубой 3 и футеровкой 2 корпуса. Отверстия 5 в трубе 3 выполнены только на стороне, против оположйой с те нк е 7. По в ысоте печй расположены поперечные перегородки 8 из огнеупорного материала (жаростойкого бетбна), опирающиеся на приливы в футеровке 2 й центральной перфорированной трубе 3, с перепускными отверстиями 9,выполненными, например, в виде кольцевых сек торов, Пе репускные отвер-: стия 9 расположены йеред разделительной стенкой 7 по ходу газа, "т".е. йоочередно справа и слева от раэделйтельной стенки"в нечеТных,и четных перегородках. Поперечные перегородки 8 с перепускными отверстиями 9,футеРовка 2 центральная труба 3 с разделительной стенксй 7 образуют одноходовой рабочиМ канал прямоугольного сечения. Вкрышке печи имеется штуцер 10ввода обрабатываемого материала, ав верхней части печи, на первойперегородке - тангенциальный ввод11 теплоносителя (продуктов горения.топлива в смеси с активирующим агентом), смешиваемых в выносной" топке12. В нижней части печи имеетсяштурец 13 вывода пыпегазовой смесииэ печи.15 Работает печь следующим образом,В выносной топке сжигают топливо при коэффицйенте избытка воздуха,близком 1,0, с разбавлением продуктов горения до требуемой темпера 2 О туры ак тивирукнцим агентом (например,водяным паром), Топочные газы (те"плоноситель), практически не содержащие кислород, поступают по тангенциальному вводу 11 на верхнюю25 поперечную ерегородку 8 и подхватывают углеродсодержащий маТериал.полидиспе рс ного состава (лигнин,торф, уголь), подаваемый на перегородку через штуцер 10. Обрабатываемый материал движется в потоке теплоносителя по верхнему кольцевому каналу и за счет центробежной силы отжимается к боковой стенке(футеровке) 2 и частично к поперечнойперегородке 8, примыкающей к футрровке, Дойдя до разделительнойстенки 7 и перепускного отверстия9, пылегаэовый поток поступаетв располокенный ниже канал, меняя направление своего движения в вертикаль 40 ной плоскости на 180 , при этом действие центробежной силы ослабеваети преобладает аксиальная составляющая скорости, что приводит кинтенсивному перемешиванию материала и лучшему контакту частиц с теплоносителем. При дальнейшем движении частиц по расположенной нижеперегородке 8 опять центробежнаясила прижимает частицы к боковойповерхности. канала, и так далеедовыхода обрабатываемого материалавместе с отработанным теплоносителем через штуцер 13 вывода,При движении частиц полидисперсного материала в рабочем каналепечи более крупные частицы материала за счет трения о стенкиэгетают в своемдвижений от болеемелких, скорость которых приближается к скорости самого потока,60 что приводит к большему временипребывания крупных частиц в рабочем канале и увеличению степениоднородности обработки разныхфракций материала. Для поддержания постоянного температурногоФормула изобретения Тплиде1 д ктиеи ру егь уровня процесса, идущего с погло- щением тепла, в определенных местах рабочего канала, в него подают окисляющий агент (воздух) через ввод 6, с помощью которого происходит сгорание части горючих газ (Н СОовН 4)батываемого углеродсодержащего материала.Окисляющий агент (всздух) пост - па тет в печь через отверстия 5 перфо- турированной трубы 3 в зону с наименьшим содержанием обрабатываемого материала, что снижает выгорание углерода и улучшает качество готового продукта. Подвод окисляющего агента снижает расход топлива. Это дает снижение себестоимости готового продук та. Печь для термической обработки сыпучих материалов в потоке теплоносителя, содержащая цилиндрический футерованный корпус, центральную перфорированную трубу, поперечные перегородки с перепускными отвер-стиями, расположенные по высоте кор-пуса, тангенциальный ввод теплоносителя, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью увеличения времени кон 5такта обрабатываемого материала степлоносителем повышения степениоднородности теплОвой обработки материала, она снабжена разделительной стенкой, расположенной радиально10между центральной перфорированнойтрубой и футеровкой корпуса, перфорация на центральной трубе выполнена со стороны, противоположнойразделительной стенке, а перепускные отверстия в четных перегород 15 ках расположены с одной стороны разделительной стенки, а в нечетныхс другой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе201. Авторское свидетельство СССРР 386974, кл. С 10 3 53/00, 1972,2. Авторское свидетельство СССРУ 540118,кл. Р 27 В 15/00, 1973.3. Патент ВеликобританииР 1378877, кл. Г 4 О, 1974,М",.Ф - ф уг э ,767489 А "А. файф.й аКорректор Н.Стец Составитель И.ИноземцРедактор Т. Кузьмина Техред Ж. Кастелевич Подписно л ППП фПатент , г.ужгород, ул.Проектная, 4 ил Заказ 7176/34 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Моск