Способ управления процессом сушки гранулированной сажи

(21) (22) (46) (71) но-исследовахнического угле е с количества гранулязависимости ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ д(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННОЙ САБИ(57) Изобретение относится к производству технического углерода и позволяет повысить эффективность работы аппаратов очистки отсасываемых влажных и запыленных газов при одновременном поддержании нормальных условий сушки и повысить экономичность процесса сушки гранулированной сажи. Способ управления процессом сушки гранулированной сажи в барабане с внешним обогревом с регулированием очистки влажных запыленных газов, отсасываемых из барабана, через циклон и фильтр улавливания включает воздействие на подачу в сушильный барабан основного теплового потока в 801315460 А 1 ционной жидкости в исходном материале, контроль температуры сажи на выходе из барабана, контроль и ре" гулирование температуры отсасываемого из барабана газа и подаваемого на очистку воздуха воздействием на подачу вспомогательного теплового потока, подводимого к барабану в разгрузочной зоне, коррекцию температуры отсасываемых газов по количеству грануляционной жидкости в высушиваемом материале. Дополнительно регулируют температуру отсасываемого газа перед фильтром доулавливания путем подачи в поток этого газа за точкой контроля его температуры для процесса сушки горячего сухого газа, отходящего из камеры обогрева сушильного аппарата, Горячий сухой газ отводят с конца камеры обогрева со стороны, диаметрально противоположной расположению горелок, создающих основной тепловой поток. Способ обеспечивает одновременное выполнение условий процесса сушки и очист. ки газов и соответственно повышает эффективность и срок службы работы аппаратов очистки, снижает расход топлива на сушку и затраты на охлаждение гранул. Расход газа к горелкам, разгрузочной зоны барабана БСК90 м/ч, температура гранулона выходе из барабана 150 С, влажность гранул 0,97, срок службы рукавов фильтра ФР6 мес, гидравлическое сопротивление фильтра ФР2,0 КПа. 1 з,п; ф-лы, 1 ил. 1 табл.1 131Изобретение относится к области производства технического углерода, а именно к технике управления процессами сушки и гранулирования "сажи, и может быть использовано в процессах обработки сыпучих материалов.Целью. изобретения является повышение эффективности работы аппаратов очистки отсасываемых влажных и запыленных газов при одновременном поддержании нормальных условий сушки и повышение экономичности процесса сушки гранулированной сажи.На чертеже приведена принципиальная схема реализации способа.Пылящая сажа через уплотнительный бункер 1 поступает в смесительгранулятор 2, куда одновременно пропорционально количеству сажи подается и грануляционная жидкость, расход которой измеряется датчиком 3 Затем влажные гранулы попадают в сушильный барабан 4, заключенный в камеру 5 обогрева. Проходя через барабан 4, гранулы высушиваются до заданной температуры, которая контролируется термопарой 6 и вторичным прибором 7 за счет тепла основноготеплового потока А и вспомогательного В, образующегося от сжигания топлива, Часть газов горения иэ камеры обогрева по патрубку 8 просасывается через сушильный барабан 4 для удаления паров влаги и вентилятором 9 направляется на очистку через циклон уплотнительного бункера в рукавный фильтр 10, так как вместе с влагой из барабана уносятся и частицы пылящей сажи, поступающие с гранулами или образовавшиеся в результате их разрушения при сушке. Сушка гранул осуществляется эа счет обогрева корпуса барабана 4 горячими газами, которые далее через трубу 11 выбрасываются в атмосферу.Расход топлива для создания основного теплового потока А измеряется датчиком 12, соединенным с регулятором 13 соотношения, выход которого подключен к регулирующему клапану 14, Сигнал от датчика 3 расходомера подается параллельно регулятору 13 соотношения и через корректирующее устройство 15 - в камеру задания регу.лятора 16 температуры отсасываемого газа. В качестве корректирующего устройства могут быть использованы, например, блоки обратного предваре 5460 2 5 Ю Ф 5 20 25 30 35 40 45 50 55 ния, умножения на постоянный коэффициент и сумматор. Ко входу регулято- ра 16 подсоединен датчик 17 температуры отсасываемого иэ барабана газа, а к выходу - регулирующий клапан 18 на линии подачи топлива к горелкам, генерирующим дополнительный тепловой поток В в зоне, примыкающей к выходу барабана.Температура отсасываемого газа перед фильтром доулавливания контролируется термопарой 19, связанной с регулятором 20, выход которого подсоединен к регулирующему клапану 21, установленному на трубопроводе 22 подачи горячих сухих газов горения, омывающих сушильный барабан и выбрасываемых в атмосферу, из камеры обогрева в газоход 23 продачи влажных запыленных газов на очистку.Поступление горячих газов в газоход 23 осуществляется эа счет разрежения в нем, создаваемого вентилятором 9.Способ реализуется следующим образом.Регулятор 13 соотношения воздействует на клапан 14, поддерживая заданное соотношение между расходами грануляционной жидкости и топлива на генерирование основного теплового потока А, Регулятор 16 путем воздей- ствия на регулирующий клапан 18 поддерживает заданное значение ;емпературы отсасываемого из барабана газа на уровне, зависящем от расхода грануляционной жидкости. Сигнал задания регулятору 16 формирует корректирующее устройство 15 в соответствии с известной зависимостью между расходом грануляционной жидкости и температурой отсасываемого газа, обес. печивающей требуемую температуру гранул на выходе. Это же устройство 15 осуществляет срез высокочастотных колебаний и вносит запаздывание по расходу грануляционной жидкости.Термопарой 19 осуществляют контроль температуры газа перед фильтром доулавливания, оптимальное для аппаратов очистки значение которой устанавливают регулирующим клапаном 21.Например, в связи с увеличением количества пылящей сажи в гранулятор увеличился и расход грануляционной жидкости. Это нарушит, равновесие регулятора 13 соотношения, а через некоторое время, зависящее от настройки корректирующего устройства3 3546Ф 15, - и регулятора 16. Регуляторы 13 и 16, воздействуя на регулирующие клапаны 14 и 18, установят новые значения расхода топлива в зонах А и В и температуры отсасываемого из ба 5 рабана газа, обеспечивающие заданную величину температуры гранул на выходе при увеличенной нагрузке барабана. 10Но в то же время, увеличение температуры отсасываемых иэ барабанагазов нарушит равновесие и регулятора 20, который, уменьшая подачу горячих сухих газов из камеры обогрева 15воздействием на клапан 21, вбсстановит заданное значение температурыгаза перед фильтром доулавливания.При уменьшении расхода грануляционнойжидкости действие устройства обратное,П р и м е р. На заводе технического углерода проводилось исследованиепроцесса обработки сажи в смесителегрануляторе СГСА и сушильном барабане БСКс последующей очисткойотсасываемых из барабана газов вциклоне СК-ЦНи фильтре доулавливания ФР, В соответствии с требованием ГОСТа влажность, сухих гранул 30на выходе из барабана не должна превышать 097. Экспериментально установлено, что заданная влажность достигается при температуре отсасываемого газа на выходе, равной 220 Си температуре гранул 150 С.Расход газа при этом к горелкамзоны, примыкающим к разгрузочномуконцу барабана, составлял 90 м /ч.3Однако при указанных условиях существенно ухудшилась работа рукавногофильтра вследствие частичной конденсации в нем влаги. Для ликвидацииэтого явления был установлен постоянно пРименяемый Режим с температурой отсасываемого газа 250 С Приэтом температура сажи возросла до210 С, расход топлива до 112 м/ч,а влажность уменьшилась до 0,1 Е.Это потребовало увеличения количества.воздуха для дополнительного охлаждения гранул в процессе их дальнейшей транспортировки., так какскладирование или упаковка их с такой температурой невозможны. 55Расчетом теплового баланса определено, что при фактических расходах просасываемого через барабан.газа 3000 нм/ч и температуре газов 0 4горения, выбрасываемых из камеры обогрева, 500 С с подачей.их расхода порядка 500 нм /ч можно поднять тем 3пературупросасываемых газов перед рукавным фильтром с 220 С до требуемой величины 250 С, т,е. попдерживать экономичный режим сушки.В таблице дана характеристика работы аппаратов очистки газов и процесса сушки по предлагаемому и известному способам.Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа заключается в том, что при одновременной сушке и очистке газов повышается эффективность и срок службы аппаратов очистки, снижается расход топлива на сушку и затраты на охлаждение гранул. Формула изобретения1, Способ управления процессом сушки гранулированной сажи в барабане с внешним обогревом с регулированием очистки влажных запыленных газов, отсасываемых из барабана, через циклон и фильтр улавливания, вклю чающий воздействие на подачу в сушильный барабан основного тепловогопотока в зависимости от количествагрануляционной жидкости в исходномматериале, контроль температуры сажи на выходе из барабана, контрольи регулирование температуры отсасываемого из барабана газа и подаваемого на очистку воздействием на по-дачу вспомогательного теплового потока, подводимого к барабану в разгрузочной зоне, коррекцию температуры отсасываемых газов по количествугрануляционной жидкости в высушиваемом материале, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения эффективности работы аппаратов очистки отсасываемых влажных и запыленных газов при одновременном поддержании нормальных условий сушки и повышения экономичности процесса, дополнительно регулируют температуру .отсасываемого газа перед фильтром доулавливания путем подачи в лоток этого газа за точкой контроля его температуры для процесса сушки горячего сухого газа, отходящего из камеры обогрева сушильного аппарата,2, Способ по и. 1, о т л и чф а " ю щ и й с я тем, что горячий сухой газ отводят с конца камеры обогрева со стороны диаметрально противополож.ной расположению горелок, создающихосновной тепловой поток,1315460 Способ управления процессом Известный ПредлагаН,у. сушки Показатели Гидравлическое сопротивление фильтра ФР,кПа 3,0 2,0 2,0 3,0 6,0 6,0 90 112 90 Температура гранул на выходе из барабана, С 150 г 210 150 0,9 0,1 0,9 Температура отсасываемого газа из БСК, С 220 250 220 0 0 500 220 250 250 Срок службы рукавов фильтра ФР, мес. Расход газа к горелкамразгрузочной зоны барабана ВСК, м /ч(при н.у.) Влажность, гранул навыходе из барабана,Х Расход дымовых газовиз камеры обогрева вфильтр ФР, м/ч(при н,у.) Температура газовперед фильтром ФР,фС Н.У. работы аппаратов очистки газов Н.у одновременнойсушки иработы аппаратовочистки газов/5 еское предприятие, г. Ужгород,у оектная,Производственно-по Тираж 633 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб