CS197109B1 - Zapojeni zařízeni na kontinuální sušení gelových materiálů párami organických látek - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení zařízení na kontinuální sušení zrnitých, gelových a granulovaných materiálů párami organických látek.

Dosud známé kontinuální tunelové nebo vertikální sušárny s pohyblivou vrstvou mají některé nevýhody: složitý a zdlouhavý pracovní cyklus, nutnost dodržovat přesný režim, ohřev, výdrž na teplotě, chlazení. V těchto typech sušáren v průběhu sušení dochází ke slepováni a spékání částic β jejích deformaci. Při sušení gelových materiálů nutno upravovat složení sušicí atmosféry, vlhčení vodní párou, sycení atmosféry produkty tepelného rozkladu.

Ve fluldních sušérnéch a v zařízeních k vibrofluidnímu sušení vzniká velké množství aerosolů, likvidace kterých je vážným problémem v radiochemlckých provozech, při přípravě jaderných paliv obsahujících plutonium.

Dosud známé zařízení na azeotropické sušení pracují přetržitě. Částice zpracovávaných materiálů jsou během sušení Intenzívně míchány bublinami páry organické kapaliny a mohou se navzájem omílat. Ve varné baňce se hromadí prach a vyloučené netěkavé podíly. Vznlké zde nebezpečí utajeného varu. V radiochemických provozech hrozí nebezpečí vystříknutí a kontaminace okolí.

197 109

197 109

Vysušené částice jsou v dalším stupni tepelně zpracovávány. Ve většině známých technologických postupů dochází po sušení k přerušení tepelné expozice a částice jsou přetransportovány do dalšího aparátu, kde jeou znovu zahřívány na potřebnou teplotu. To pochopitelně komplikuje technologické schéma, prodlužuje pracovní cyklus a zvyšuje nároky na manipulaci.

Výše uvedené nedostatky ae odstraňují zapojením zařízení na kontinuální sušení zrnitých, gelových a granulovaných materiálů párami organických kapalin podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sušicí nádoba s přepravníkem, přívodem gelových částic a přívo dem par organické kapaliny je napojena na vyvíječ par a prvním potrubím zaústěna do kondenzétoru. Směs par organické kapaliny a těkavých látek je odváděna do kondenzátoru napojeného na odtah a připojeného k separátoru s otvorem na odvod vodné fáze a spojeného s vyvíječem par. Gelové částice jsou v prostředí par organické kapaliny přepravníkem unášeny, k otvoru pro odvod vysušených Částic, přičemž rychlost posuvu částic je volena tak, aby unášené částice setrvávaly v sušicí nádobě tak dlouho, dokud z nich nejsou odstraněny nežádoucí těkavé látky.

Párami organické látky je postupně zvyšována teplota přesouvaných částic, přičemž na jejich povrchu se vytvoří tenké vrstva kondenzátu. Jakmile teplota vrstvy kondenzátu dosáhne bodu varu azeotropické směsi, odchází z povrchu částic společně s parami organických látek i směs par těkavých látek.

Ve srovnání s kontinuálními sušárnami s pohyblivou vrstvou je doba sušení podstatně kratší. Pro gelové částice průměru 2,5 mm stačí zhruba 25 minut, V průběhu sušení nedoché zí k mechanickému poškozování částic, vzniká nepoměrně menši množství aerosolů.

Popsané zařízení se vyznačuje mimořádně dobrou účinností, je kompaktní a snadno dálkově ovladatelné. Z těchto důvodů je zvláště výhodné pro sušení jedovatých a radioaktivních látek, a pro aušení gelových částic kulovitého tvaru, které jaou poloproduktem k výrobě disperzních paliv pro rychlé, popřípadě vysokoteplotní plynem chlazené reaktory.

Na připojeném výkresu je znázorněno příkladní schéma zapojení kontinuální sušárny zrnitých, gelových a granulovaných materiálů.

Do sušicí nádoby 1 s přepravníkem 2 vstupují přívodem 3 mokrý materiál a přívodem 4 páry organické kapaliny. Směs par organické kapaliny společně s parami těkavých látek

I odchází z prostoru sušicí nádoby 1 prvním potrubím 5 do kondenzátoru 6 napojeného na odtah 7. Kondenzát směsí par stéká do separátoru 8, kde dojde k rozdělení fázi. Vodná fáze obsahující nežádoucí těkavé látky je odebírána otvorem 9 jako odpad a fáze organické kapaliny je vracena druhým potrubím 10 do vyvíječe 11 par, odkud je ve formě páry třetím potrubím 12 vedena k přívodu 4. Z vyvíječe par je část organické kapaliny odebírána výpustným otvorem 13 a vedena k regeneraci, kde je zbavována netěkavých látek a do zařízení je vracena společně s mokrým materiálem přívodem 3.

197 109

Sušený materiál je přepravníkem 2, kterým může být rotující děrovaná přepážka nebo pohyblivý pás, unášen prostorem sušicí nádoby k otvoru 14 na odvod vysušených částic, odkud padá do pece 15, kde jsou podél osy postupně vytvořeny požadované zóny vzestupu teploty, dále nejméně jedna zóna o stálé teplotě a zóna chlazení. Vysušený a tepelně zpra covaný materiál vystupuje z pece 15 otvorem 16. Toto uspořádání má velkou výhodu v tom, že zbytky organické kapaliny a neodstraněných těkavých látek e produkty tepelného rozkladu jaou proudem vzduchu, inertního plynu nebo směsi plynů přiváděným otvorem 17 odváděny z pece 15 prostorem sušicí nádoby _! do prvního potrubí 5 a přes kondenzátor 6 do odtahu 7 □ako organických kapalin může být použito nehořlavých látek chlorované nebo fluorované uhlovodíky, čímž je vyhověno i přísným požadavkům na bezpečnost práce s vysoce toxickými materiály - plutoniem a transuranovými prvky.

Recyklací organické kapaliny přes vyvíjeě 11 par a regenerátor se spotřeba této kapaliny sníží na minimum.

Zařízení je jednoduché a snadno může být umístěno v rukavicové skříni.

Zkrácením doby sušení a vyloučením transportu vysušeného materiálu k dalšímu tepelnému zpracování ee značně urychlí proces zpracování a sníží riziko radiace. Provoz zařízení lze snadno automatizovat a dálkově ovládat. Vyřešením problému recyklace sušicího média, jeho regenerace a napojením celého zařízení na společný odtah je snížena jeho spotřeba a zamezena možnost úniku aerosolů do okolí.

Příklad

Kulové částice uranylového gelu průměru 2,5 ÍO,1 mm s trichlorethylenem byly přívodem 3 vnášeny do sušicí nádoby J. s rotující děrovanou přepážkou, která je unášela k pevně nastaveným hrablům usměrňujícím dráhu částic do tvaru spirály směrem k otvoru 14. Do nádoby £ byly třetím potrubím 12 otvorem 4 přiváděny páry trichlorethylenu vyvíjené ve vyvíječi 11 par. Rychlost otáčení přepážky byla volena tak, aby částice v prostoru sušicí nádoby setrvávaly 25 minut. Za tuto dobu se z gelových částic uvolnilo 64,5 hmot. % vody a 2,0 hmot. % amoniaku ve formě par, které byly strhávány parami trichlorethylenu a odváděny prvním potrubím 5 do kondenzátoru 6 připojeného na odtah 7. Kondenzát se hromadil v separátoru 8, kde došlo k odděleni vodné a organické fáze. Vodná fáze byla jako kapalný odpad odváděna otvorem 9 a organické fáze vrácena druhým potrubím 10 zpět do vyvíječe 11 par.

Vysušené částice byly odváděny otvorem 14 a zakládány do trubkové pece, kde byly při teplotě > 87 °C zbaveny zbytků trichlorethylenu a neuvolněných těkavých látek a zahřívány dále v proudu vzduchu až na teplotu 450 °C a v atmosféře směsi argonu s 10 % vodíku redukovány a apékány při teplotě 1450 °C na hutné kuličky oxidu uraníčitého s hustotou £ 98 % teoretické hodnoty.

Claims (1)

1. Zapojení zařízení na kontinuální sušení gelových materiálů párami organických kapalin, vyznačené tím, že sušicí nádoba (l) s přepravníkem (2), přívodem (3) gelových částic materiálu a přívodem (4) par organické kapaliny je napojena třetím potrubím (12) ne vyvíječ (11) par a prvním potrubím (5) zaústěna do kondenzátoru (6) napojeného na odtah (7) a připojeného k separátoru (8) s otvorem (9) na odvod vodné fáze a potrubím (10) spojeného s vyvíječem (11) par, jehož výpustný otvor (13) je upraven k odvodu části organické kapaliny k regeneraci, přičemž sušicí nádoba (1) je otvorem (14) upraveným k odvodu vysušených částic připojena k peci (15), opatřené otvorem (17) pro přívod vzduchu, inertního plynu nebo směsi plynů a otvorem (16) pro odvod tepelně zpracovaných částic.