CN1166793A - 用来混合颗粒材料和液体的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用来混合颗粒材料和液体的设备,它包括一个容器(1)、一个用来把颗粒材料(P1)加入到容器(1)中去的入口(9)、一个用来把液体喷在容器(1)中的颗粒材料上的喷射装置(15、16)、一个安装在容器(1)内的搅拌器(17、17′、22、22′)以及一个用来把与液体混合的材料从容器(1)中排出的出口(10)。采用了一个流化装置(6、12、13、14)用来使颗粒材料在混合过程中在容器(1)中流体化。

Description

用来混合颗粒材料和液体的设备
本发明涉及一种用来混合颗粒材料和液体的设备,例如混合水与吸收剂材料,该吸收剂材料可以与烟道气中的气态污染物反应,并且在烟道气净化过程中,在潮湿状态下被加入到烟道气中,以把这些气态污染物转变成可分离的灰尘,所说的设备包括一个容器、一个用来把颗粒材料加入到容器中的入口、一个用来把液体喷到容器中颗粒材料上的喷射装置、一个安装在容器中的搅拌器以及一个用来把与液体混合的材料从容器中排出的出口。
当气态污染物,如二氧化硫,被从烟道气中分离出来时,使该气体流经一个接触反应器,其中将可与气态污染物反应的颗粒材料在潮湿状态下加入到该烟道气中,以使气态污染物转变成可分离的灰尘。然后使该烟道气流经一个灰尘分离器,其中灰尘被从烟道气中分离出来,这样净化过的烟道气从分离器中被放空。将灰尘分离器中分离出的部分灰尘送入一个混合器,在那里使之与水混合并润湿,这样,通过将其与加入的新鲜吸收剂一起加入到烟道气中而将其循环利用为吸收剂材料。使用的新鲜吸收剂一般由熟石灰(氢氧化钙)制成。
将介绍所提及的该类型的设备用作混合器以完成有关吸收剂材料和水的上述混合操作。在这些现有技术设备中,搅拌器由一根或多根轴组成,其上装有螺旋法兰、叶片、桨叶等形式的搅拌器。然而,这些现有技术设备并不能总是产生一种其中水在颗粒材料中均匀分布的均匀混合物。结果可能使潮湿的材料结块,特别是当颗粒材料中含有大量的疏水性颗粒时,象含有飞灰时就是这种情况。
为了使烟道气有效地净化,将吸收剂材料以一种水分均匀分布的均匀混合物的形式输送到烟道气中当然是必要的。
因此,本发明的一个具体目的就是提供一种特别适用于上述烟道气净化方法中将吸收剂材料和水混合,以获得一种均匀混合物的设备。
本发明的一个更普遍性的目的是提供一种不仅可以生产出颗粒材料和液体的均匀混合物,而且较与之相当的现有技术设备具有较低的能耗的设备。
根据本发明,介绍所提及的该类型设备实现了这些目的,其特征在于它采用了一种流化装置,在混合操作过程中,使颗粒材料在容器中流体化。
在一种优选的实施方案中,容器包括一个上底和一个下底,上底与下底之间限定了一个小室,且上底是透气的,为了使颗粒材料在容器内流体化,这里提供了一个给小室供气的供气装置。
优选地,搅拌器由至少一根沿着容器延伸的转轴组成,在其上面按一定的相互轴向间距呈倾斜状态依次安装许多圆盘,轴从这些圆盘中心穿过。一般地,这些圆盘具有椭圆形状,而且沿其短轴向主轴倾斜以形成一个圆形的轴向凸起。在一个优选的实施方案中,圆盘以45°~80°角度倾斜,优选约60°。
参考附图,现更详细地描述本发明,其中
图1是示意地描述根据本发明的设备的一个侧视图,但其中设备的某些部件被拆除了;
图2是图1中设备的俯视图;以及
图3是图2中沿线III-III切开的截面图。
图示的混合设备包括一个容器1,其基本上是一个呈细长平行六面体的箱体。容器1包括:竖直的侧壁2和3、一个竖直的后端壁4、一个竖直的前端壁5、一个水平的上底6、一个水平的下底7和一个水平顶或盖子8。
在后端,容器1具有一个入口9,通过它,将颗粒材料从上方加入(图1中箭头P1)。在前端,容器1具有一个出口10,通过它输出颗粒材料和水的均匀混合物(图2和3中的箭头P2)。
图中所示的实例中,将容器1的前端插入一个竖直的烟道气管道11中,通过该管道将含有气态污染物如二氧化硫的烟道气上流(图1和3中的箭头P3),以用已知的方式净化。在此应用中,出口10是由侧壁2和3在容器中插入管道11的部分低于容器位于管道11外面的部分而形成的一个溢流口。由图1和2可以看出,顶部8由入口9延伸到出口10,即直到烟道气管道11。
在两底6和7之间限定了一个小室12,其横向由两侧壁2和3界定,纵向由两端壁4和5界定。小室12的顶板,即上底6,由可透气的聚酯流化布拉紧装在容器1内组成。此处由两个空气入口13和14组成的一个供气装置用来为小室12提供空气(图1和2中的箭头P4),以使颗粒材料在容器1中流体化。
安装在容器1上方的一条供水管15与许多安装在容器1上部内的喷嘴16连接,用来把细雾状的水喷在容器中的颗粒材料上。喷嘴16沿容器1被安装成平行的两排,但是只有一部分在图中表示出来。
并列的两条水平轴17、17′贯穿整个容器1,分别由轴承18、18′和轴承19、19′支承,可转动地安装在两个端壁4和5上。电动机20通过传动机件21带动轴17、17′转动。
轴17、17′的每一根都支承着许多椭圆形的圆盘22、22′,这些圆盘沿其短轴呈倾斜状态,并按一定的轴向间距依次安装在轴17、17′上。轴17、17′分别穿过圆盘22、22′中心。在所述实例中,每一个圆盘22、22′是这样沿轴17、17′倾斜的:圆盘和轴17、17′的主轴线所成的角度α约为60°(见图1)。此角度α可在45°~80°范围内变化。圆盘22、22′分别相对于轴17、17′倾斜并具有这样一个椭圆形状是为了提供一个圆形的轴向凸起,如图3所示。这些圆盘22、22′分别以这样的位置放置在轴17、17′上,使每一根轴上的圆盘凸出到其它轴上的圆盘之间的空间中去。
每一个圆盘22、22′根据上述操作方式安装设计,在轴17、17′转动期间,产生一种抛掷运动以有利于颗粒材料的完全混合。
所描述的烟道气管道11形成净化含有气态污染物如二氧化硫的烟道气体系的一部分。此烟道气(P3)流经烟道气管道11,其中将可与气态污染物反应的颗粒状吸收剂材料在潮湿状态下引入烟道气中,以使气态污染物转变成可分离的灰尘。然后烟道气流经一个灰尘分离器(未示出),在分离器内将灰尘从烟道气中分离出来,将这样净化后的烟道气从这里排放到周围大气中。灰尘分离器中分离出来的部分灰尘与加入的新鲜吸收剂一起,例如以煅烧石灰粒子的形式,作为颗粒材料(P1)加入到容器1的入口9中,使之在容器中与经喷嘴16喷到颗粒材料上的水混合。空气(P4)通过空气入口13和14、小室12和流化布6进入到容器中,使容器1中的颗粒材料保持流化状态。由于这种流化作用以及轴17、17′的转动,可获得一种湿度均匀,均相的颗粒材料混合物,这种混合物通过溢流口10,作为吸收剂材料(P2)被加入到烟道气管道11中。
通过容器1前部的部件23,小室12被分隔成位于烟道气管道11中的前部空间12a和后部空间12b。由图1可以看出,空气入口13在后部空间12b中开口,而空气入口14在前部空间12a中开口。小室12的这种分隔使得在两个空间12a和12b中可能形成不同的流化条件,具体地是为了调节到前部空间12a的空气供应,使在那里获得一个适合材料排放的流化状态。
在一个为了阐明流化作用对能耗的影响试验中,把容器1中装满颗粒状材料。在此试验中,容器1容积为0.3m3。轴17、17′以200rpm的速度转动。颗粒材料流过容器的流量为8m3/h,水的流量为240l/h。在颗粒材料的流化作用中,包括供给流化空气(0.08m3/s)的能耗在内,能耗为2.2kw。不用流化技术但是在同样条件下的能耗为3kw。
在上述的混合设备中,容器1的前端插入管道11中。然而,本混合设备也可以被用来把湿度均匀、均相的颗粒物混合物输出到两个独立的管道中去,在这种情况下,容器1前端以这样的方式伸入到两条管道中,即通过侧壁2上的溢流口10把混合物输出到一条管道中,同时通过侧壁3上的溢流口10把混合物输出到另一条管道中。可以通过选择各侧壁上合适的溢流口10的高度,即通过适当选择容器中各侧壁2、3插入到管道中的部分的高度来调节输出到两个管道中去的两股物流之间的关系。

Claims (6)

1.一种用来混合颗粒状材料和液体的设备,例如用来混合水和可与烟道气(P3)中气态污染物反应的吸收剂材料,该吸收剂材料在烟道气净化过程中以潮湿状态加入到烟道气中,使气态污染物转化为可分离的灰尘,所说的设备包括一个容器(1)、一个用来把颗粒材料(P1)加入到容器(1)中的入口(9)、一个用来往容器中颗粒材料上喷液体的喷射装置(15、16)、一个安装在容器(1)中的搅拌器(17、17′、22、22′)以及一个排放与容器(1)中的水混合的物料(P2)的出口(10),其特征在于提供了一个流化装置(6、12、13、14),用来使容器(1)中的颗粒材料在混合操作过程中流体化。
2.一种如权利要求1中所述的设备,其特征在于容器(1)具有一个上底(6)和一个下底(7),在其中间限定了一个小室(12),上底(6)是可透气的,和为了使容器(1)中的颗粒流化,这里提供了一个供气装置(13、14)用来向小室(12)提供空气。
3.一种如权利要求1或2中所述的设备,其特征在于搅拌器(17、17′、 22、22′)由至少一根转轴(17、17′)组成,轴沿容器(1)延伸,并且其上面按一定轴向间距呈倾斜状依次装有许多圆盘(22、22′),轴(17、17′)由圆盘中心穿过。
4.一种如权利要求3中所述的设备,其特征在于圆盘(22、22′)具有椭圆形状,且沿其短轴向主轴(17、17′)倾斜以形成一个圆形的轴向凸起。
5.一种如权利要求4中所述的设备,其特征在于圆盘(22、22′)以45~80°角倾斜。
6.一种如权利要求5中所述的设备,其特征在于圆盘(22、22′)以约60°的角度倾斜。
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