CS214547B1 - Kontaktní zařízení pro heterogenní systémy - Google Patents

Abstract

Vynálpz se týká kontaktního zařízení pro heterogenní systémy s otáčivou vrstvou tuhých částic. Zařízení se skládá z válcovité komory',, která je opatřená potrubím pro pří­ vod a odvod zpracovávaných fází a tryskami pro přívod lehčí fáze a dále otáčivým dnem, nad jehož střední částí je ukončeno potrubí pro přívod kondenzované fáze. Na tomto otáčivém dnu mohou být pevně uchyceny kolíčky

Description

Vynález se týká kontaktního zařízení pro heterogenní systémy s otáčivou vrstyou tuhých částic ve válcové kQmoře pro; provádění fyzikálních ? fyzikálně-chemiekých procesů, s výhodou nepřetržitým způsobem.

Vývoj v oblasti kontaktních aparátů pro heterogenní systémy je charakterizován snahou o intenzifikaci a racionalizaci procesů, pozšípení aplikačních možností a zvýšení funkpní spolehlivosti. Cílem, je minimalizace investičních, stavebních a výrobních nákladů, snížení spotřeby pracovní síly, snížení nákladů na údržbu, možnost automatizace procesů a dosažení kvalitativních vlastností produktu, '

Kontaktní zařízeni pro heterogenní systémy se používají pro provádění katalytických reakcí v plynné fáze, pro reakce, při nichž z kapalných nebo roztavených látek vznikají tuhé látky, pro odpařování, sublimace, pro zbavování kyselých nebo alkalických par nebo plynů za vzniku tuhých bezvodých látek, např, pro absorpci chlorovodíku, kysličníku siřičitého nebo jejich směsí z proudu plynů roztoky alkalicky reagujících látek (uhličitan sodný, hydroxid sodný, hydroxid vápenatý, uhličitan vápenatý, uhličitan hořečnaťý), pro sušení roztoků, disperzí a tuhých látek, pro zachycení prachů z proudu plynů, pro kalcinaci, granujaci tayenin, nabalování, míchání apod.

K rozšířeným kontaktním zařízením pro heterogenní systémy patří zařízení se statickou vestavbou, s pohyblivou vrstvou tuhých částic např. různé modifikace zařízení s fluidní vrstvou se symetricky nebo asymetricky tryskající vrstvou, zařízení s otáčivou prstencovou vrstvou, zařízení s mechanicky promíchávanou vrstvou apod.

K rozšířeným kontaktním zařízením pro heterogenní systémy plyn - kapalina, v nichž dochází ke vzniku tuhé fáze patří rozprašovací sušárny s jedno, nebo dvoulátkovýjni rozprašovacími tryskami, nebo s diskovými rozprašovači pro kapalnou fázi nebo tekoucí disperzi. Tyto zařízení se vyznačují malým prosazením zpracovaných fází na m³ zařízení. Při zvětšování průtočných množství fází heterogenního systému dochází v těchto zařízeních k nedokonalému kontaktu mezí lehčí, obyčejně plynnou fází .a kondenzovanou obvykle kapalnou fází nebo jejich siriěsí.

Při zpracovávání kondenzované fáze, roztoků, disperzí nebo tavenin, které v procesu probíhajícím v kontaktním zařízení poskytují nejméně jednu tuhou fázi nebo když vznik tuhé fáze probíhá přes viskozní nebo gumovitou kapalnou fázi dochází ke slepování tuhých částic, rozstřikováni kapalné fáze na stěny kontaktního zařízení, čím se naruší ustálený stav probíhající v kontaktním zařízení.

Při použití inertních částic v kontaktním zařízení dochází k jejich slepování a naru214 547 šení ustáleného stavu. V těchto případech při použití různých míchadel v kontaktním zařízení dochází k rozbíjení inertních části,c nebo ke zvýšení otěru, čím, se znehodnocuje produkt a také narušuje ustálený stav.

Uvedené nevýhody odstraňuje kontaktní zařízení pro heterogenní systémy s otáčivou vrstvou tuhých částic podle vynálezu, které se skládá z uzavřené vertikální, válcovité komory opatřené potrubím pro přívod a odvod fází heterogenního systému 'a systémem trysek ve sppdní části komory pro přívod lehčí fáze, např. plynné nebo její směsi s kondenzovanou fází, jehož podstata spočívá v tom že dno válcovité komory, na němž je yrstva tuhých částic je otáčivé a opatřeno vertikálními kolíčky.

Kontaktní zařízení podle vynálezu lze s výhodpu použít ppo provádění prpce§ů· kapalina ’— plyn s nejméňě jednou tuhou fází s výhodou v přítomnosti interních částic a dobrými fyzikálně-mechanickými a termickými vlastnostmi.. Princip funkce kontaktního zařízení podle vynálezu, spočívá y to|m, že otáčením dna kontaktního zařízení dochází k organizovanému pohybu tuhých částic — k radiálnímu pohybu od středu k tryskám pro přívod lehčí fáze, k vzestupnému pohybu částic podél stěny komory, k otáčivému pohybu a vracení částic do středu otáčivého dna. Rychlost pohybu tuhých částic je závislá na frekvenci otáčení dna, na množství plynné fáze, na množství a vlastnostech kondenzované fáze přiváděné . do kontaktního zařízení a. množství a vlastnostech. vznikající tuhé fáze a jejím chování. Současně dochází k intenzivnímu promíchávání kondenzované fáze s tuhými částicemi a ke vzniku aktivního hydrodynamického systému.

Kontaktní zařízení podle vynálezu v příkladném provedení se 16 tryskami pro přívod lehčí fáze s přívodem kondenzované fáze přes svislou stěnu komory nad střední část otáčivého dna při pohledu z boku se zviditelněním vnitřních částí tenkou -čarou je znázorněno na obrázku 1, totéž při pohledu ze zhora je znázorněno na obrázku 2. Lehčí fáze obvykle plynná nebo její směs s kondenzovanou fází se do vertikální válcovité komory 1 přivádí potrubím 7 16-ti tryskami 6, které jsou rozmístěny po obvodu spodní části komory 1. Komora 1 je opatřena dnem 2, které je otáčivé na symetricky uložené hřídeli 8. Na dně 2 jsou uchyceny kolíčky 3. Potrubí 4 ve svislé stěně válcovité komory 1, které slouží pro přívod kondenzované fáze je ukončeno na střední části otáčivého dna 2. Potrubí 5 v horní části komory 1 slouží k odvodu fází heterogenního systému.

Příklad

Kontaktní zařízení podle vynálezu v příkladném provedení d vrstvou kuliček se syn214 547 trovaného AI2O3 bylo použito pro sušéhí roztoků a disperzí organických a anorganických látek. Průměr válcovité části komory 1 je 220 mm, výška 800 mm. Počet trýsek 6 pro přívod lehčí fáze — směsi spalin, zemního plynu se vzduchem je 16. Vrcholový úhel trysky 6 ^;15°. Nejužší průřez trysky 6 4 x 80 mm. Délka trysek 6 50 mm. Otáčivé dno 2 má průměr 218-mm. Na otáčivém dnu 2 je na kružnici o průměru 120 mm přivařeno šest 'symetricky-rozmístěných kolíčků 3 o průměru 12 mm a délce 100 mm. Přes svislou stěnu komory 1 prochází trubka 4 pro přívod kondenzované fáze o vnitřním průměru 8 mm, která je ukončena ve středu nad otáčivým dnem 2 ve výšce 20 mm. Kondenzovaná fáze se přivádí do komory 1 přes trubku 4 monovřetenovým čerpadlem. Základní údaje při Sušení roztoků a disperzí

Sušící proces je řízen automaticky, udržováním teploty na výstupu z komory 1. Tuhá fáze vysušeného produktu spolu se sušícím prostředím ve formě úletového mračna je z komory i odváděna potrubím 5 do odlučovače', ve kterém je oddělován vysušený produkt. Ve spodní části komory 1 je 3,31 kg kuliček ze syntrovanéhó AlžCk o průměru 5 až 7 mm. Sypná hmotnost kuliček je lj923 kg/1. Měrná hmotnost kuliček je 3,31 kg/1. Celkový povrch kuliček je 1,74 m².. Frekvence otáčení dna 2 je závislá na vlastnostech kondenzované fáze přiváděné do komory 1 a charakteru vzniklé tuhé fáze a jejich vlastnostech napovrchu kuliček ze syntrovaného AI2O3 a je uvedena spolu se základními údaji získanými při sušení v následující tabulce:

na zařízení podle vynálezu

Číselná hodnota

.'Základní 'údaj	jednotka	CaSOi	CaCO3	NaCl	NaCŇS	Antra- chinon	Benzoan sodný
'Teplota směsi spalin methanu se vzduchem navstúpu do zařízeni	(°C)	550	530	260	370	275	230
Teplota plynů na výstupu ze zařízení.	(°cj	115	125	118	127 · .	90	-104-114
Množství plynů na vstupu do zařízení	(kg/h)	321 .	438	—	241	523	361
Množství roztoku nebo disperze na vstupu do zařízení	(kg/h)	99,5	95,7	29,06	46,47	71,4	21,95
Obsah vody v roztoku, nebo disperzi	(% hmot.)	52,96	55,0	73,3	40,84	43,98	62,96 .
Teplota roztoku,.nebo disperze	(°C)	24	20	20	' 54	20	60
Množství vysušeného produktu	(kg/h)	55,8	39,7	6,82	23,45	40,0	6,6
Vlhkost vysušeného produktu	(% hmot.)	. 16,1	'0,05	1,98	0,58	1,54	, 0,064
Sypná hmotnost vysušeného produktu	(kg/m3)	667	'588	665	' 670	600 ·’	333
Množství odpařené vody	(kg/h)	43,68	55,95	21,14	18,49	'31,4'	15,35
Frekvence otáčení dna ,	(1/mín)	290	290	156	260	150	260
Teplota vysušeného produktu	(°C)	92	102	78	105	78 .	70

Předmět

Claims (2)

1. Kontaktní zařízení pro heterogenní systémy s otáčivou vrstvou tuhých částic sestávající z uzavřéhé válcovité komory opatřené potrubím pro,přívod a.odvod zpracovávaných fázi heterogenního systému a tryskami pro přívod lehčí fáze, vyznačující se tím', že komora (1] je opatřena

- 2 výkresy vynálezu otáčivým dnem (2), nad jehož štřední částí je ukončeno potrubí (4J. pro přívod kondenzované fáze.

2. Kontaktní zařízení pro heterogenní systémy podle bodu 1 vyznačující se tím,, že na otáčivém dnu (2) jsou pevně uchyceny kolíčky (6).