Устройство для обработки материалов в псевдоожиженном слое

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 959818пф Елям иэееретеиий и еткрмтийОпубликовано 23,09.82. Бюллетень35 Дата опубликования описания 28.09.82 М. М. Артюшин, О, В. Журавлев, Б. С. Казаковский Л. Я. Липшиц, В. А. Себалло и В. ф. Тюриков-:.- .; ., 1: г Всесоюзный научно-исследовательский и проектный " институт, галургии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕИзобретение относится к устройствам для обработки сыпучих материалов в псевдоожиженном (кипящем) слое с использованием газа в качестве псевдоожижающего агента, например, для придания гранулам хлористого калия округлой формы (шлифовки) .Известны сушилки кипящего слоя, содержащие корпус с газоподводящим патрубком, газораспределительную решетку 1. 1 ОНедостатком этого аппарата является то; что особенности процесса делают эти аппараты неэкономичными из-за большого расхода энергии на нагрев псевдоожиженного газа при работе без его циркуляции, а работа с циркуляцией псевдоожижающего газа невозможна из-за отсутствия приспособления для предотвращения массового оседания и накопления в подрешетной камере, пыли, поступающей с газоМ,Наиболее близким по технической сущ о ности к изобретению является устройство; для обработки сыпучих материалов в псевдоожиженном слое, содержащее корпус с газораспределительной решеткой, разделяющей его на подрешеточную и надрешеточную камеры, соединенные между собой переточным трубопроводом, входной и выходной патрубок 21.Недостатком известного устройства является то, что оно требует больших энергозатрат при использовании его для шлифовки и обеспечивания гранулированного хлористого калия,так как аппарат не имеет приспособления для борьбы с накоплением осаждающейся пыли и не может работать с циркуляцией псевдоожижающего газа.Цель изобретения - снижение энергозатрат при исйользовании аппарата для.обработки сыпучих материалов в псевдоожиженном слое, например, шлифовки и обеспыливания гранул за счет циркуляции псевдоожижающего агента.Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус с газораспределительной решеткой, разделяющей его на подрешеточную и надрешеточную камеры, соединенные между собой переточным трубопроводом, между переточным трубопроводом и подрешетной,кей дополнительно установлена промен,очная камера, сообщающаяся с подренк ной камерой через щелевое отверстие,ополис.нное по всей ширине корпуса межм лнищем и стенкой, напротив входногонатрубка для псевдоожижающего агента.Кроме того, промежуточная камера выполнена цилиндрической, а щелевое отверстие расположено по образующей.Щелевое отверстие, расположенное напротив входного патрубка для псевдоожи Ожающего газа между днищем и стенкойкорпуса по всей ширине устройства, служитдля равномерного удаления оседающей пылииз подрешетной камеры. Форма и размерыщелевого отверстия выбраны так, чтобыобеспечить отсос всей пыли из камеры. Тообс"гоятельс тво, что щелевое отверстиерасположено напроти в входного патрубкапсевдоожижавщего агента, способствуетперемещению ныли, оседающей в камере,к щеленому Отверстию. 20Промежуточная камера, куда вместе спылью через щелевое отверстие поступаетоколо 20/О объема псевдоожижающего агента, служит для надежного функционирования системы удаления пыли, Поступающийв промежуточную камеру с большой скоростью запыленный воздух образует вихрии создает однородную взвесь частиц пылихлористого калия в объеме камеры, чтоспособствует бесперебойному удалению пыли через переточный. газоход в верхнюю З 0часть надрешетной камеры,Кроме того, имеется обводной трубопровод, соединяющий подрешетную камерус промежуточной, минуя щелевое отверстие,который служит для периодических продувок промежуточной камеры. На обводномтрубопроводе установлено запорное устройство.Скорость воздуха, перетекающего из подрешетной камеры в надрешетную, устанавливается в зависимости от гранулометрического состава пыли с помощью регулирующего клапана, установленного на переточном трубопроводе.Такое конструктивное решение позволяет вести процесс в аппарате с циркуляцией псевдоожижающего агента, а значитисключить затраты на его нагрев.На чертеже показано предлагаемое устройство, продольный разрез,Устройство содержит корпус 1, например, прямоугольной формы с днищем 2 ирасположенной внутри корпуса газораспределительной решеткой 3, предназначеннойдля поддержания псевдоожиженного слояматериала 4 и делящей внутреннее пространство устройства на 2 части - подрещетную5 и надрешетную 6. Псевдоожиженный слой 55материала создается в аппарате только вовремя его работы. На корпусе имеются: в подрешетной части - патрубок 7 для входа псевдоожижающего газа и патрубок 8 (обводной трубопровод) с. запорным устройством 9, а в надрешетной части - патрубок 10 для выходаотработанного псевдоожижающего агента, патрубок 11 для загрузки исходногоматериала на решетку, патрубок 12 для выгрузки готового продукта и переточный трубопровод 13 с реглирующим клапаном 14,В подрешетной камере между вертикальной стенкой, противоположной патрубкудля входа газа, и днищем корпуса имеется щелевое отверстие 15, проходящее повсей ширине стенки, Между переточнымтрубопроводом и подрешетной камерой установлена промежуточная камера 16, сообщающаяся через щелевое отверстие с подрешетной.В промежуточной камере, например, цилиндрической формы на одном из торцовимеется отверстие 17, к которому присоединен обводной трубопровод 8, а на другом торце или на стенке камеры - отверстие 18, к которому присоединен переточный трубопровод 13,Устройство работает следующим образом.Гранулированный хлористый калий черезпатрубок 11 загружают на решетку 3 аппарата, в патрубок 7 подают псевдоожижающий агент под избыточным давлением иполучают на решетке псевдоожиженныйслой 4.Готовый продукт выгружается черезпатрубок 12, отработанный псевдоожижающий газ удаляют через патрубок 10,Отработанный псевдоожижающий газдля сохранения вносимого в процесс теплане выводят из процесса, а обеспыливаюти возвращают в аппарат через патрубок 7на повторное использование.Обеспыливание псевдоожижающего газа производят в центробежных циклонах,имеющих в данных условиях эффективностьочистки не выше 75 - 80 О/О. Мокрые методы обеспыливания недопустимы из-запотерь тепла, а применение электрофильт-ров и тканевых фильтров невозможно ввиду склонности пыли хлористого калия к налипанию.Таким образом, возвращаемый в аппарат газ содержит 40 - 50 рйз (мелкодисперснОй фракции хлористого калия).Около 80 - 90 ОЙ объема подаваемого вподрешетную камеру газа проходит черезгазораспределительную решетку и образуетна ней псевдоожиженный слой обрабатываемого материала. Остальная часть газапоступает в надрешетную камеру из подрешетной через щелевое отверстие 5, промежуточную камеру 16 и перетоуиый трубопровод 13 с открытым клапаном 14, с помощью которого регулируют количество959818 Величина Наименование при рабо- при работе без те с цирциркуля- куляцией ции газа газа Количество исходного продукта -гранулированного хлористого калия кг/ч 60000 60000 Количество готового продукта -отшлифованного, обеспыленногохлористого калия, кг/ч 54000 54000 Расход псевдоожижающего газа,нм /ч 40000 40000 Температура исходного продукта, С 100 100 Температура готового продукта, С 80 80 Температура псевдоожижающего газа на выходе в устройство,0 90 90 Расход тепла на нагрев псевдоожижающего газа, ккал/ч 821000 Количество пыли хлористого калия,выносимой из устройства с отработанным газом, кг/ч 6000 6000 Количество пыли хлористого калия,уловленной в газоочистной установке, кг/ч 4800 4800 перетекающего газа в зависимости от количества поступающей пыли и ее дисперсного состава.Псевдоожиженный газ, попадая в подрешетную камеру, теряет при внезапном расширении тракта скорость до 0,9 - 1,1 м/с (соответствует скорости газа в псевдоожиженном слое) и одновременно меняет направление движения с горизонтального на вертикальное. В таких условиях пыль сепарируется из потока и стремится осесть на дно камеры.Однако, под воздействием струи поступающего воздуха и отсоса части воздуха в щелевое отверстие 15 оседающая пыль в виде псевдовзвеси поступает в промежуточную камеру 16 и из нее по переточному трубопроводу 13 в надрешетную камеру, где смешивается с отработанными псевдоожижителем, и вместе с ним выводится из уст ройства на сухую газоочистку перед повторным использованием,Обводной трубопровод 8 служит дляпериодических продувок промежуточной камеры 16, для чего открывают запорное устройство 9, и газ, минуя щелевое отверстие,поступает в промежуточную камеру в течение установленного опытным путем вре 1 в мени.В таблице приводится сравнительныйанализ известного и предлагаемого устройства и расчет экономического эффекта засчет применения устройства для шлифования и обеспыливания гранулированного хло 1 ристого калия производительностью 60 тв час,959818 Продолжение таблицы Величина при рабо- при работе без те с цирциркуля- куляцией ции газа газа Наименование Количество пыли, остающееся в отработанном псевдоожижающем газе после сухого обеспыливания, кг/ч 1200 1200 г/нм 40 40 Увеличение сопротивления газового тракта за счет установки воздухоподогревателя (калорифера), кг/м 200 Потребляемая дополнительная мощность вентилятора за счет установки воздухоподогревателя, кВт Дополнительная стоимость тепла,затраченного на нагрев псевдоожижающего агента, руб. 32000 4800 Формула изобретения Дополнительная стоимость электроэнергии, руб. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сократить затраты при обработке материалов в псевдоожиженном слое при использовании циркуляции псевдоожижающего агента на 36800 руб, в год при производительности 60000 кг/ч,Предлагаемый аппарат предполагается использовать на п, о, Белорускалий в одиннадцатой пятилетке. 1, Устройство для обработки материалов в псевдоожиженном слое, содержащее корпус с газораспределительной решеткой, разделяющей его на подрешеточную и надрешеточную камеры, соединенные между собой переточным трубопроводом, входной и выходной патрубки, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат путем 50 использования запыленного газа для псевдоожижения, устройство снабжено соединенной с переточным трубопроводом промежуточной камерой, сообщающейся с подрешеточной камерой посредством щелевого отверстия, расположенного напротив входного патрубка и обводного трубопровода,2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, щелевое отверстие выполнено по всей ширине корпуса.3, Устройство по п, 1, отличающееся тем, что промежуточная камера выполнена цилиндрической, а щелевое отверстие расположено по образующей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Романков П, Г.,Рашковская Н, Б. Сушка во взвешенном состоянии, Л., Хи.мия, 1979, с, 272.2, Оборудование для обогащения угля. Справочное пособие под ред. Б, Ф. Братченко. М., Недра, 1979,Редактор В,Лазаренко Заказ 6826/9 Составитель Н. КацовскряТехред А. Верес Корректор О. БилакТираж.583 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4