Способ сушки перманганата калия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 34864 9) И 10 1 Р 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ С(54) (57) СПОСОБ СУШ КАЛИЯ во взвешенном воздействия на него отличающий с целью повышения к при одновременном с затрат, перманганат вают в фонтанирующе пературе свежего те 800 С, а отработавш и скорости 0,5-0,65 онина еплофизики ьство СС 1975. тво СССР 1977.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕП:НИЙ И ОЧМРЫТИ(71) Институт технчческойАН УССР.ижепии энергокалпя обрабатым режиме при темплоносителя 700 его - 100 -120 См/с,Изобретение относится к области сушки и может быть использовано в химической технологии.Перманганат калия (ПМК) представляет собой сыпучее вещество с кристаллической структурой, При нагревании до 200 дС ПМК разлагается согласно уравнению 2 КМпО -К МпО +МпО 0210При температуре выше 120-130 ОС он спекается. ПМК получают путем кристаллизации из раствора, затем подвергают центрифугированию и сушке до конечной влажности 0,3-0,57.В промышленности ПМК сушат в ленточных или полочных сушилках с использованием в качестве газово. го теплоносителя воздуха, подогретого в паровом калорифере до 105- 20о110 С и в" барабанных сушилках топочными газами с температурой ца входе 350 С.Общим недостатком этих способов является низкая производительность процесса, высокая энергоемкость и металлоемкость, а также большие затраты ручного труда.Известен способ сушки пермацгацата калия путем воздействия ца него . 30 теплоносителя в псевдоожижеццом слое 11 .Однако из-за низкой производительности процесса, интенсивного иэ" мельченияпродукта в сушильной каме" З 5 ре и связанного с этим большого выноса мелких фракций с отработавшимтеплоносителем из сушильцой камерыэто предложение оказалось неэффективным, 40Наиболее близким к изобретению является способ сушки перманганата калия во взвешенном состоянии путем воздействия на него теплоносителем в пневмотрубе разбавленными продуктами 45 сгорания с начальной температурой 350-450 С. Весовую концентрацию взвеси поддерживают в диапазоне 0,3- 0,7 кг/кг 2.Недостатками такого способа яв" 50ляются частичное разложение ПМКв процессе сушки, высокие удельныеэнергоэатраты на сушку, а также из-,мельчение кристаллов ПИК при движении в пневмотрубе. 55Указанные недостатки обусловленыособенностями механизма движения и межфазового теплообмена в восходящей газовзвеси, где большую роль играют многочисленные соудареция между частицами различной крупности и удары частиц о стенки пцевмотруГ,1,.Цель изобретения - повышение качества сушки при одновременном снижении энергозатрат.Цель достигается тем, что согласно способу сушки пермацгацата калия во взвешенном состоянии путем воздействия на него теплоносителем, пермацганат калия обрабатывают в фонтанирующем режиме при температуре свежего теплоносителя 700-800 С, а отработавшего - 100-120 С и скорости теплоносителя 0,5-0,65 м/с.Основной особенностью фонтанирующего слоя является наличие двух зон (ядро и периферийная область) с организованной циркуляцией твердой фазы между ними. В ядре циркулирующие частицы поднимаются вверх в режиме пцевмотранспорта, при этом они нагреваются в результате межфазового теплообмена с газовым теплоносителем, большая часть которого проходит через эту зону, Затем в периферийной области частицы ПМК опускаются плотным слоем вниз. По пути оци перемешиваются с вновь загружаемыми влажными частицами и отдают им приобретенное в ядре тепло. В результате смешения температура всех опускающихся частиц в периферийной области выравнивается и принимает значение, близкое к среднекалориметрической температуре слоя. С этой температурой ПМК в количестве, равном производительности сушилки, выводится из цее, а остальная масса циркулирующего ПМК снова поступает в ядро, и цикл повторяется.Расход циркулирующей твердой фазы через ядро на порядок и больше пре-. вышает расход газового теплоносителя, Поэтому и перепад температур тепло носителя в ядре на порядок выше, чем прирост температуры твердой фазы в ядре. Это обстоятельство, а также циклический характер изменения температуры циркулирующих твердых частиц и короткое их время пребывания в ядре в зоне высоких температур, исчисляемое долями секунд, позволяет сушить ПМК в фонтанирующем слое газовым теплоносителем с температурой на входе в сушильную камеру 700 в 8 С и получать при этом864 4На чертеже показана сушилка, реализующая предлагаемый способ.Сушилка представляет собой цилиндрическую камеру 1 с спкающейся нижней частью в виде усеченного конуса, в которой находится засыпка из кристаллов перманганата калия. При подаче газового. теплоносителя (горячий воздух, инертный газ, продукты сгорания газа или жидкого топлива) через патрубок 2 в камере 1 образуется фонтанирующий слой 3 из кристаллов ПМК. Отработавший теплоноситель вместе с водяными парами, образующимися в процессе сушки и вынесенными иэ слоя частицами ПМК, выводится через патрубок 4, очищается известными способами от уноса и выбрасывается в атмосферу. Унос имеет повьппенную влажность, состоит из фракций . 0,105 мкм и возвращается в технологический цикл для повторного использования; Влажный ПМК непрерывно подают в верхнюю часть периферийной области фонтанирующего слоя через патрубок 5, а сухой продукт выводят иэ слоя через переливную трубу 6, с помощью которой поддерживается постоянная высота слоя. Опытная проверка предлагаемого способа на полупромышленной установке подтверждает его высокую эффективнасть, В процессе опытов высушено около 5000 кг ПМК, из которого около половины соответствует требованиям на ПМК со знаком качества (влажность не более О,ЗЖ, содер,жание основного вещества ф 993), а остальной ПМК 1-го сорта,В таблице представлены примеры осуществления предлагаемого способа. 3 1134 товарный продукт с содержанием основного вещества 98-99 . и влажностью 0,15-0,251-го сорта.В описываемом способе в результате существенного повышения темпера туры газового теплоносителя по сравнению с прототипом соотношение массовых скоростей подачи ПИК и теплоносителя составляет 2-3,5 кг/кг против 0,7-1,5 кг/кг. в прототипе,Это 1 О обеспечивает снижение удельных энергозатрат только на привод тягодутьевых/ средств более, чем в 2 раза и расход тепла на сушку на 20-30%.Скорость теплоносителя на свободное сечение сушильного объема не более 0,5-065 и/с выбирается из условия обеспечения устойчивого режима фонтанирования, Большие значения скоростей относятся к сушке крупно- кристаллического ПИК, а меньшие мелкокрнсталлического. При скоростях теплоносителя, выше указанных, не удается создать стабильньп 1 фонтанирующий слой, так как большая часть поступающего в сушильный объем ПМК сразу же выносится иэ него вместе с газовым теплоносителем,. Условие, что температура отработавшего теплоносителя должна быть не менее 100 С обеспечивает получениее продукта с влажностью, соответствующей требованиям ГОСТ на ПМК 1-го сорта. Повышение температуры отработавшего теплоносителя свыше 120 С приводит к частичномуо 35 разложению ПМК и уменьшению содержания основного вещества в товарном продукте. Увеличение этой температуры свыше 120 ОС нежелательно и по той причине, что уменьшается степень использования тепла, вносимого в сушильную камеру с газовым теплоносителем, и возрастает удельный расход тепла на сушку.. 0,30 15,7 0,55 105 Темнературагазового на вы- на выходе ходе Скоростьгазов всушилкем/с Влажность ПМК, 3 Вынос в циклоны, Х Содер-жаниеосновного вещества, Е ПродуктсоответствуетГОСТ ПродуктсоответствуетГОСТ ПродуктсоответствуетГОСТ ВырославлажностьПМК Нарушаетсястабнльностьфонтанирования1134864 Продолжение таблицы Влажность ПМК,7 Содержание Примечание Вынос в циклоны,й основного начальконечная ная вещества,на выходе на вы,ходе 780" 0,42 22,9 98,Ы 105 0,60 2,2 0,38 12,3 98,4 То же0,52 17,5 97,9 О,ЫО Ы 90 105 4,0 0,75 800 105,Мелкозернистый ПИК Составитель Ю.ИартинчикТехред Ж,Кастелевич Корректор Д.Пилипенко Редактор А.Гулько Заказ 10065/38 Тираж 652ВНИКНИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж,;Раушская наб., д, 4/5 Подписное Фипиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Температурагазовоготеплоносителя, С Скоростьгазов всушилке,м/с Нарушается стабильностьфонтанирования