Способ регенерации активногогранулированного угля

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистическими Республик(23) Приоритет -С 01 В 31/08 В 01 7 20/34 Государственн Я комитет СССР но делам изобретений н открытий. 2 (088. 8) Дата опубликования описания 2 301 р 1(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВНОГО ГРАНУЛИРОВАННОГОУГЛЯ Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способам регенерации осветляющего активного гранулированного угля, применяемого для обесцвечивания сиропов в сахаро-рафинадном производстве и очистки воды.Известен способ регенерации активного угля, включающий нагрев угля ввосходящем потоке газообразного теплоносителя дымовых газов, в который добавляют газообразный окислитель (воздух с добавкой пара), прн этом уголь псевдоожижается и уносится газами, газообразный теплоноситель подают со скоростью выше критической скорости псевдоожижения, что позволяет вести процесс регенерации в течение 1-5 с 1.Недостатком известного способа яв ляется значительное иэмельчение угля (до 30), недостаточное использование тепла (температура отходящих газов 400-600 оС) и сложность аппаратур- ного оформления.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ регенерации активного гранулированного угля, включающий пропускание нисходящего слоя гранулироваи ного угля в шахтной печи через эоны сушки, нагрева и регенерации при 750-850 оС и подачу в слой восходящего потока газового теплоносителя смеси продуктов сгорания углеводородного топлива с водяным паром в зону регенерации со скоростью, меньшей критической скорости псевдоожижения гранулированного угля 21.Однако указанный способ не обеспечивает достаточно высокой производительности процесса регенерации и в качестве регенерации из-за наличия застойных зон.Целью изобретения является повышение проиэводительности процесса регенерации (с исключением застойных зон и шлакования угля).Указанная цель достигается тем, что предлагаеьий способ включает пропускание нисходящего слоя гранулированного угля в шахтной печи через эоны сушки, нагрева и регенерации при 750-8509 С и подачу в слой восходящего потока газового теплоносителя смеси продуктов сгорания углеводородного топлива с водяным паром со скоростью на 15-50 выле критической скорости псевдоожижения гранулированного угля в зоне регенерациии на 20-40 ниже критической скорости псевдоожижения в зоне сушки инагрева,Подача газового теплоносителя соскоростью на 15-50 выше критическойскорости псевдоожижения гранулированного угля в зоне регенерации обусловлена тем, что при этих услонияхслой угля в зоне регенерации переходит в псевдоожиженное состояние,что увеличивает производительностьпроцесса регенерации, исключает застойные зоны, не происходит значительное измельчение угля,При повышении критической скорости псевдоожижения теплоносителя вышечем 50, гранулированный уголь значительно измельчается и возрастаетрасход его", если скорость меньше чемна 15 выше критической скоростипсевдоожижения, то образуются застойные зоны и для получения качественноРго угля необходимо увеличивать времяпребывания угля в зоне регенерации,что снижает производительность процесса и приводит к шлаконанию угля, Взоне сушки и нагрева скорость теплоносителя меньше, чем критическая на20-40, при этом не наблюдается измельчения угля и лучше используетсятепло температура отходящих газов90-150 С) .30На фиг. 1 показана установкадля регенерации актинкого гранулированного угля на фиг. 2 - фрагментшахтной печи с указанием эон сепарации, сушки, нагрева и РегенеРации. 35Установка состоит иэ бункерадозатора 1 и цилиндрического плафона 2 для загрузки рабочего объемашахтной печи 3. В нижней цилиндрической части печи установлен конусный распределитель 4 газового теплоносителя. Под шахтной печью 3 расположен холодильник 5 для охлаждения регенериронанного угля, регулируемый плафон опущен в корыто выгрузочного механизма 6. Для сжигания 45углеводородного топлива служит топка 7, а реакционны газы - продуктысжигания топлива, смешанные с водяным паром, образуются в камере 8смешения. Длягазов установлен конденсатор-ловушка 9, а для вывода их из установкиводокольцевой насос 10П р и м е р 1, Активный гранулЯрованный уголь марки АГСс размером основной фракции частиц 2,03,5 мм, (Ф экв. = 2,6 мм), насыщенный красящими веществами на 80 от первоначальной обесцвечивающей способности с влажностью 30, иэ бункера-дозатора 1 непрерывно подают в шахту печи 3, и он последовательно проходит зоны сушки, нагрева и регенерации. Углеводородное топливо (газ,мазут) сжигают в топке 7 и направляют в камеру 8 смешения, где их температура снижается с помощью водяных паров до 800 С. Затемо теплоноситель через распределитель 4 поступает н слой адсорбента. Восходящий поток теплоносителя со скоростью 0,7 м/с (что на 16,7 выше критической скорости псевдоожижения И )в зоне регенерации высотой 0,35 мм к 9нагревает активный уголь до 750 С, поступает в зону нагрева, при этом температура угля составляет 500 ОС, а скорость теплоносителя снижается до 0,4 м/с (что на 33,3 ниже Я), н зоне сушки теплоноситель нагревает уголь до 150 оС, и дает дальнейшее снижение скорости.Отработанный теплоноситель с температурой 100 С выводится из верхней расширенной части аппарата (эона сепарации), одновременно отходящие газы омывают плафон 2, где происходит предварительная подсушка угля, затем отходящие газы поступают на ловушку-конденсатор 9 с помощью водокольцевого насоса 10 для удаления угольной пыли и конденсации паров. Регенерированный уголь поступает иэ печи в холодильник 5, затем поступает н выгрузочное устройстно 6 и далее в адсорберы. Режим регенерации активного гранулированного угля обеспечивают регулированием количества теплоносителя, высотой зоны регенерации, нременем пребывания адсорбента в печи, которое изменяется с помощью выгрузочного устройства.П р и м е р 2. Осуществляют по примеру 1, причем скорость теплоносителя н зоне регенерации 0,9 м/с (что на 50 выше Чр ), а в зоне нагрева и сушки 0,5 м/с (что на 16,7 ниже ИР) .П р и м е р 3. Осуществляют по примеру 1, причем скорость теплоносителя в зоне регенерации 0,8 м/с (что на 33,3 выше Ч, а в зоне нагрева 0,45 м/с (что на 25 ниже 99)В таблице приведены характеристики процесса регенерированного угля, полученного по предлагаемому способу, в сравнении с известным.798038 Характеристики По известному способу 30 30 30 30 15 18 20 25 0,80,45 0,9 0,45 0,35 0,7" 0,50 0,40 2 уО о 2 гО 0,3 0,3 2,0 3,0 0,8 0,35 320 310 300 265 2,50,210,8 2,50,2 2,5 0,2 10,8 2,5 0,210,8 10,8 0,5 0,5 О,Б 0,5 800 750 800 750 500 800 750 800 750 500 500 500 150 150 150 150 100 100 100 100 9590 100 95 75 75 70 .75 70 75 75 75 Прочность, Ъ 92 90 93 93550 520 520 550 8,6 8,6 8,5 1.Процессы регенерации Влажность угля, поступающего на регенерацию, % Время пребывания угля взоне регенерации, мин Скорость движения теплоносителя на свободное сечение аппарата, м/с: эона регенерациизона сушки и нагрева Высота слоя угля, м: общая зона регенерации Потери угля при регенерации, % Количество шлака в угле,Ъ Производительность поуглю, кг/ч на м Состав реакционных газов,об.Ъ (в камере смешения) кислородокись углеродадвуокись углерода Количество водных паров,кг/кг угляТемпература, С: камера смешениязона регенерациизона нагревазона сушкиотходящие газыЭффект регенерации, Ф П, Регенерированный активный гранулированный уголь(б экв = 2,6 мм)Вес литра угля, г Водородный показатель,рН 8,5 По предлагаемому способу Пример Пример ПримерКак видно иэ таблицы, в предлагаемом способе увеличение скорости теплоносителя в зоне регенерации свыше критической скорости псевдоожиження, т,е, проведение процесса регенерации в кипящем слое, интенсифицирует процесс тепломассообмена,что позволяет повысить пронзводительйость установки с 265 кг/ч м (по известному способу) до 300-320 кг/ч м , уменьшить зону регенерации с 0,8 м до О, 30- О, 35 м , а, следовательно, и общую высоту слоя с 3,0 до 2,0 м, исключить застойные зоны н.шлакование угля с 3 к массе угля до О, добиться полного восстановления адсорбционных свойств угля (до 100).При оптимальных режимах предлагаемого способа (по примеру 3) наряду с увеличением производительности и хорошим качеством угля достигаются минимальные потери угля. 26формула изобретенияСпособ регенерации активного гранулированного угля, включащий пропусканне нисходящего слоя гранулированного угля в шахтной печи через эоны сушки, нагрева и регенерации при 750- 850 С и подачу в слой восходящего потока газового теплоносителя смеси продуктов сгорания углеводородного топлива с водяным паром, о.т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, газовый теплоноситель подают со скоростью на 15-50 Ь выше критической скорости псевдоожижения гранулированного угля в зоне регенерации и на 20-40 ниже-в зоне сушки и нагрева.Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании Р 1354346,кл. С 01 В 31/08 (С 1 А), опублик;30.03.74.2. Авторское свидетельство СССРВ 343950, кл. С 01 В 31/08,13.04.70798038 авиа 2 Составитель Т. ИльинскаяТехред С.Мигунова Коррект Вигу ор В.Жиленк дписное 5 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Филиал 933/23 ВНИИПИ Государ по делам иэо 113035, Москва, 516нного комитений и откр Раушская та СССтийаб., д