CN1161884A - 用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的方法及其装置。现有的分选装置一台分选机只能出两种产品，如要选出三种产品时，必须两台分选机串联使用，并且难于实现连续性生产。本发明通过对流化床床型结构的改造和选用合理的加重质种类以及粒度和密度的匹配等来达到一台分选机同时产生出三种不同产品的目的。本发明具有不需水、无环境污染、分选精度高、处理能力大、工艺流程简单、生产费用低、节省设备和基建投资等优点。

Description

用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的方法及其装置

本发明涉及一种机械分离装置，尤其是一种用流态化理论对固体颗粒物体进行干法分选处理的装置。

在现有技术里，对固体的分级或将固体从固体中分离出来的方法很多，有筛分或液体分选或气流分选等方法，但传统的方法是以水作为介质的湿法分选，这种方法耗水量大，且其排放的污水易造成严重的环境污染。对于干旱缺水地区物料的分选造成极大的困难；对于严寒地区及遇水易泥化的煤炭分选更困难。

近年来出现了一种新型的干法分选方法及设备——空气重介流化床选煤方法及其装置，美国专利第5,392,922号和中国专利号为92111310.6的大型空气重介流化床干法分选装置，这些现有的空气重介流化床分选方法及装置都是针对两种产品提出的，在同—流化床分选槽中只能形成单一的分选密度，因而一台分选机同时只能产生两种含不同灰分质量的煤炭产品。当需要选出三种不同质量的产品时，必须由两台现行的空气重介流化床分选机串联进行主再选，这不仅会使基建和设备投资及人员管理费用增加，而且其工艺流程复杂，特别是加重质的准备和回收存在困难。

因为考虑到整个系统流程的简化和工艺上的可行性，主再选加重质应选用与被选物料分离时具有同一分离原理的物质，当被选物料经前段流化床分选槽主选后必定会有一定量的主选加重质，即使在主再选分选机之间加装脱介设备也难以脱净这部分加重质粒子，混入再选槽中的主选加重质的量很难控制，这将造成(1)再选槽中的床层密度和分选密度无法稳定在设定值上；(2)再选与主选的加重质粒子无法做到完全分离，从而给再选加重质粒子的循环使用造成困难，(3)当再选槽中的主选加重质粒子混有一定量时，其流化状态将恶化，分选特征变差。因此，现行的空气重介流化床分选技术即使排除了经济上的原因，也难于实现连续性三产品分选。

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足之处，而提供一种适用于三产品分选的新型干式流化床分选方法及装置，它可以在同一流化床分选槽中同时形成两个均匀稳态且满足一定工艺要求的流化床分选带；一台分选机可同时产生三种不同质量的产品，从而有效地节省投资、简化工艺流程和改善设备管理，并可实现高效、经济的连续性工业化生产。

本发明的任务是以如下方式来实施的：它是通过采用特殊结构的流化床壳体、介质补充装置、布风装置以及用合理的加重质种类以及加重质的密度和粒度按一定的范围匹配等来实现的；一种用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的装置，它包括流化床壳体，其下底依次连接有分布器、预分布器、输气管，沿流化床分选机长度方向(设定料流方向为流化床分选机长度方向非几何意义的长度)两侧分别设置有入选物料及介质入料口、轻产物排料口，在轻产物排料口内侧设有轻产物排料拨轮；沿流化床分选机宽度方向设有刮板输送机，在其两端头分别设置有中间产物排料口和重产物排料口，刮板输送机沿与轻产物排料运动方向相垂直的方向运动；在靠近中间产物排料口的刮板输送机的上刮板下部安装有具有一定倾角的中间产物排料筛板，在靠近重产物排料口一侧流化床的下刮板下部安装有具有一定角度的重产物排料筛板；其特点是：a.流化床壳体是由上大下小的两个直筒段中间连接一个锥形段组成的组合形壳体；b.刮板输送机的上部及下部刮板均埋入分选室的流化床层中部及底部。

所述的流化床壳体的中间锥形过渡段壳体的锥形斜面倾角为60°～80°之间。

所述的流化床层的上部的中间产物排料口和重产物排料口处的刮板输送机上部、在重产物排料口处的下部刮板输送机下刮板上方分别设置有减少物料错配的防污染网。

所述的入选物料及介质入料口是由上层为入选物料及轻介质入料口及其下部的重介质入料口组成的，两者之间通过隔板分隔开，低密度分选带的补充加重质及高密度分选带的补充加重介可分别由各自的入料口及送达各自的分选带上。

一种用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的方法，其特点是：a.将压缩空气均匀地输入流化床壳体中，同时开动刮板输送机，将按一定的粒度比和密度比范围匹配的两种不同介质中的高密度加重质从重介质入料口加入到刮板输送机下刮板上，直至其达到上刮板的高度时，从轻介质入料口加入低密度加重质到上刮板上直至达到工艺要求高度，即可在床体中形成稳定的双密度层流化床；b.开动轻产物排料拨轮，从入料口加入被选物料，使其在双密度层流化床中按其密度大小分成轻产物、中间产物和重产物三种产品，三种产品中的轻产物经排料口溢流排出，中间产物、重产物分别由全部埋入流化床层中的刮板输送机强制从中间产物排料口和重产物排料口排出，轻产物的料流方向与中间产物和重产物的料流方向相垂直；c.随轻产物和重产物夹带出的加重质，可相应作为低密度和高密度分选带的循环加重质由床层上部和下部分别加入流化床，使流化床达到分离与混合的动态平衡，以实现高处理量的三产品连续分选。

所述的加入流化床中的高密度加重质与低密度加重质的粒度比范围为1.5～3.0。

所述的加入流化床层中的高密度加重质与低密度加重质的密度比范围为1.2～1.8。

本发明与现有技术比较具有如下优点：本发明可实现连续性的三产品干法分选，即用一台分选机可同时产生轻产物、中间产物和重产物三种不同质量的产品，它还具有分选精度高，单位面积处理能力大，占地面积小，基建投资和生产成本低等特点。同时还可对煤炭有效地进行脱硫降灰，且无需水资源，无环境污染，其结构简单，工艺方法易于操作，易于工业性推广应用。

附图说明：

图1是本发明的结构图。

图2是本发明的结构图的侧视图。

下面将结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述，如图1及图2所示，它包括流化床壳体9是由上大下小的两个直筒段和中间连接一个锥形过渡段组成的组合型壳体，流化床壳体9内为分选室12，流化床壳体9下底部依次连接有分布器6、多个预分布器5和多个与预分布器5连接的输气管7；沿流化床壳体9的宽度方向的锥形段上部对应两侧分别设有中间产物排料口2及重产物排料口15，并分别设置具有一定倾角的防污染网16及17和重产物排料筛板8及中间产物排料筛板3。分选机的长度方向设定为轻产物的料流方向(非几何意义的长度)，在沿流化床内宽度方向设置有刮板输送机1，并通过多个导向压轮4固定，沿流化床壳体9的长度方向的上部直筒段对应两侧各设有轻产物排料口10及入选物料、轻介质入料口13和在其下部的重介质入料口14，重介质入料口14与入选物料及轻介质入料口13是通过隔板分隔开。在轻产物排料口10的内侧设有轻产物排料拨轮11，通过它将轻物料经轻产物排料口10溢流排出。入选物料及低密度分选带的循环和补充加重质由入料口13送入流化床层的一侧，高密度分选带的循环和补充加重质由入料口14加至床层底部，入选物料在分选室12中按密度大小分层，分成轻产物、中间产物及重产物，经轻产物排料拨轮11至排料口10溢流排出，重产物及中间层的中间产物分别由沿床宽方向设置的刮板输送机1经重产物排料口15及中间产物排料口2排出。在流化床层的上部设置的防污染网16，是为避免入选物料未经分选就被刮板输送机1拖带至中间产物排料口2排出或在重物料排料口15被夹带至床层内部；同样，位于床层中部的中间产物防污染网17是为了防止入选物料在进入高密度分选区之前被刮板输送机1拖带至重产物排料口15排出；设置在流化床中的中间产物排料筛板3和重产物排料筛板8是为了在产品排出过程中尽量减少产品排出装置对流化状态和分选特性的影响，同时可减少产品排出中的加重质夹带。

由于本发明的流化床结构为上大下小两个不同截面尺寸的直筒段之间连接一个锥形过渡段壳体的组合型壳体，在这种特殊床型结构的流化床中，因为下部直筒段的截面尺寸比上部直筒的小，所以在同一流量下，下部直筒段的表观气速要比上部直筒段的大，这就保证了下部直筒段中以高密度、大粒度为主导的加重质粒子在较高气速下，上部直筒段中以低密度、小粒度为主导的加重质粒子在较低气速下同时得到均匀流化。另外，在锥形段中，气速沿床高逐渐减小，颗粒的受力使得加重质粒子在锥形段中按密度或粒度自动分离，粒子的分离趋势在锥形段中得到了强化，因此这种特殊床型结构的流化床利于连续稳定的三产品分选。

本发明的分选方法：在用双密度层空气重介流化床进行三产品分选装置的流化床壳体9中均匀地通入压缩空气，开动刮板输送机1，按高密度与低密度加重质的粒度比为1.5～3.0、其密度比为1.2～1.8范围匹配的两种不同介质中的高密度加重质从重介质入料口14加入到刮板输送机1下刮板上，直至其达到至上刮板的高度时，从轻介质入料口13加入低密度重介质至达到工艺要求高度，即能在分选室12中形成稳定的双密度层流化床，开动轻产物排料拨轮11，从入料口13加入被选物料，使其在双密度层流化床中按其密度大小分成轻产物、中间产物和重产物三种产品。漂浮在床层表面的轻产物沿流化床分选机的长度方向移动至另一侧，经轻产物排料拨轮11至排料口10溢流排出，中间层的中间产物及底部的重产物由沿流化床分选机宽度方向设置的刮板输送机1经中间产物排料口2及重产物排料口15排出，轻产物的料流方向与中间产物和重产物料流方向相垂直；随轻产物和重产物夹带出的加重质，可相应作为低密度和高密度分选带的循环加重质由床层上部和下部分别加入各自的流化床层，使流化床能稳定地保持达到分离与混合的动态平衡，从而可以实现高处理量的三产品连续分选。

Claims (7)

1.一种用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的装置，它包括流化床壳体(9)，其下底依次连接有分布器(6)、预分布器(5)、输气管(7)，沿流化床分选机长度方向(设定料流方向为流化床分选机长度方向，非几何意义的长度)两侧分别设置有入选物料及介质入料口、轻产物排料口(10)，在轻产物排料口(10)内侧设有轻产物排料拨轮(11)；沿流化床分选机宽度方向设有刮板输送机(1)，在其两端头分别设置有中间产物排料口(2)和重产物排料口(15)，刮板输送机(1)沿与轻产物排料运动方向相垂直的方向运动；在靠近中间产物排料口(2)的刮板输送机(1)的上刮板下部安装有具有一定倾角的中间产物排料筛板(3)，在靠近重产物排料口(15)一侧流化床的下刮板下部安装有具有一定角度的重产物排料筛板(8)；其特征在于：a.流化床壳体(9)是由上大下小的两个直筒段中间连接一个锥形段组成的组合形壳体；b.刮板输送机(1)的上部及下部刮板均埋入分选室(12)的流化床层中部及底部。

2.根据权利要求1所述的用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的装置，其特征在于：所述的流化床壳体(9)的中间锥形过渡段壳体的锥形斜面倾角为60°～80°之间。

3.根据权利要求1或2所述的用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的装置，其特征在于：所述的流化床层的上部的中间产物排料口(2)和重产物排料口(15)处的刮板输送机(1)上部、在重产物排料口(15)处的下部刮板输送机(1)下刮板上方分别设置有减少物料错配的防污染网(16)及(17)。

4.根据权利要求1所述的用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的装置，其特征在于：所述的入选物料及介质入料口是由上层为入选物料及轻介质入料口(13)及其下部的重介质入料口(14)组成的，两者之间通过隔板分隔开，低密度分选带的补充加重质及高密度分选带的补充加重介可分别由各自的入料口(13)及(14)送达各自的分选带上。

5.一种用双密度层空气重介流化床进行三产品分选的方法，其特征在于：a.将压缩空气均匀地输入流化床壳体(9)中，同时开动刮板输送机(1)，将按一定的粒度比和密度比范围匹配的两种不同介质中的高密度加重质从重介质入料口(14)加入到刮板输送机(1)下刮板上，直至其达到上刮板的高度时，从轻介质入料口(13)加入低密度加重质到上刮板上直至达到工艺要求高度，即可在床体中形成稳定的双密度层流化床；b.开动轻产物排料拨轮(11)，从入料口(13)加入被选物料，使其在双密度层流化床中按其密度大小分成轻产物、中间产物和重产物三种产品，三种产品中的轻产物经排料口(10)溢流排出，中间产物、重产物分别由全部埋入流化床层中的刮板输送机(1)强制从中间产物排料口(2)和重产物排料口(15)排出，轻产物的料流方向与中间产物和重产物的料流方向相垂直；c.随轻产物和重产物夹带出的加重质，可相应作为低密度和高密度分选带的循环加重质由床层上部和下部分别加入流化床，使流化床达到分离与混合的动态平衡，以实现高处理量的三产品连续分选。

6.根据权利要求5所述的用双密度层空气重介流化床进行三产品分选方法，其特征在于：所述的加入流化床中的高密度加重质与低密度加重质的粒度比范围为1.5～3.0。

7.根据权利要求5或6所述的用双密度层空气重介流化床进行三产品分选方法，其特征在于：所述的加入流化床层中的高密度加重质与低密度加重质的密度比范围为1.2～1.8。

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