CS224418B1 - Kontaktní prvek pro heterogenní systémy - Google Patents
Kontaktní prvek pro heterogenní systémy Download PDFInfo
- Publication number
- CS224418B1 CS224418B1 CS649181A CS649181A CS224418B1 CS 224418 B1 CS224418 B1 CS 224418B1 CS 649181 A CS649181 A CS 649181A CS 649181 A CS649181 A CS 649181A CS 224418 B1 CS224418 B1 CS 224418B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- contact element
- segments
- vertical
- particulate matter
- heterogeneous
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 3
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000011064 split stream procedure Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
(54) Kontaktní prvek pro heterogenní systémy
Vynález se týká kontaktního prvku pro heterogenní systémy s promíchávanou vírovou vrstvou tuhých čátic ve vertikální komoře s odvodem tuhé fáze ve formě úletového mračna pro provádění fyzikálních, chemických a fyzikálně chemických procesů nepřetržitým způsobem.
Vývoj v oblasti kontaktních zařízení je charakterizován snahu o intenzifikaci procesů sdílení tepla a hmoty, o rozšíření aplikačních možností a zajištění požadovaných kvalitativních vlastností produktů při minimální spotřebě tepla, energií a kovových materiálů. V kontaktních zařízeních pro heterogenní systémy s odvodem produktu ve formě úletového mračna, zejména u produktů se středním rozměrem částic, jejíž úletová rychlost je několikrát menší než střední rychlost plynu ve volném průřezu komory kontaktního zařízení, dochází velmi rychle k přiblížení rychlosti částic k rychlosti plynné fáze, a tím ke snížení účinnosti sdílení tepla a prostupu hmoty, což se projeví tím, že teplota tuhých částic se výrazně liší od teploty plynu. Důsledkem toho je nízké využití tepelného obsahu plynné fáze a nízké nasycení plynné fáze párou, rozpouštědlem nebo jinou těkavou látkou. V těchto případech prodlužování prodlevy materiálu, zvyšováním výšky komory kontaktního zařízení, nezajišťuje ekonomicky požadovanou intenzifikaci procesu. Pro získání požadovaných vlastností produktu, např. při sušení pro snížení vlhkosti nebo při sublimaci pro snížení obsahu těkavých látek ze zbytku, je nutno pracovat při relativně^ vysokých teplotách plynné fáze na výstupu z kontaktního zařízení, což způsobuje zvyšování specifické spotřeby tepla a také specifické spotřeby ' plynu na 1 kg odpařené vody nebo jiné těkavé látky. Tohoto způsobu nelze použít pro zpracování tepelně citlivých materiálů nebo materiálů s nízkým bodem tání. V těchto případech je nutno použít dvoustupňového procesu, jehož nevýhoda spočívá ve vyšších investičních nákladech na zařízení.
Existuje velké množství způsobů pro zvýšení účinnosti procesu sdílení tepla a prostupu hmoty ve dvoufázových tocích, např. zužováním a rozšiřováním potrubí pro dvoufázový tok, zatočením dvoufázového toku, změnami směru toku, rozdělením proudu s následujícími srážkami rozdělených proudů a jiné. Mnohá z těchto zařízení jsou konstrukčně složitá a nelze jich použít pro zpracování lepivých: materiálů.
Uvedené nevýhody odstraňuje kontaktní prvek pro heterogenní systémy s vířivou promíchávanou vrstvou tuhých částic s odvodem tuhé fáze ve formě úletového mračna, sestávající z válcovité komory opatřené míchadlem, potrubím pro přívod a odvod zpracovávaných fází heterogenního systému a nej224418
I méně jednou tečnou tryskou pro přívod lehčí fáze, například plynné nebo její směsi s kondenzovanou fází, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vertikální potrubí je na výstupu z vertikální válcovité komory opatřeno jedním až pěti segmenty ze dvou destiček o plochách tvaru poloviny elipsy z plochých kovových nebo syntetických níateriálů uchycených na vertikální hřídeli, přičemž roviny destiček o plochách eliptických půlek jsou proti sobě kolmé a vzhledem k vertikální hřídeli jsou skloněny pod úhlem β = 30° až 80° navzájem opačným a segmenty jsou umístěny těsně za sebou nebo až do vzdál, dvou prům. potrubí.
Podle vynálezu bylo zjištěno, že lze na kontaktních zařízeních pro heterogenní systémy s nepřetržitým odvodem tuhé fáze ve formě úletového mračna intenzifikovat sdílení tepla a prostup hmoty ve dvoufázovém systému tuhá látka - plyn vložením kontaktního prvku do vertikálního potrubí pro odvod heterogenního systému tuhá látka — plyn, který turbulizuje dvoufázový tok tuhá látka — plyn tím způsobem, že jej rozděluje na dvě části, zatočí je a znovu nechá spojit sražením obou částí proudů, přičemž probíhá klasifikace produktu podle hmotnosti a s tím související zvýšení prodlevy tuhé fáze v kontaktním zařízení a celý postup se několikrát opakuje. Počet spojení a rozpojení proudu tuhá látka — plyn, odpovídající počtu segmentů kontaktního prvku, je závislý na konkrétních požadavcích a zejména na vlastnostech tuhé látky. Při použití třech až čtyř segmentů kontaktního prvku dochází k vyrovnání teploty plynu s teplotou tuhé fáze. Segment kontaktního prvku se skládá ze dvou destiček tvaru poloviny* elipsy z plochých materiálů, které jsou uchyceny k vertikální hřídeli pod úhlem 30° až 80° opačným jedna ke druhé, přičemž roviny destiček jsou na sebe kolmé. Segmenty jsou umístěny těsně za sebou nebo až do vzdálenosti dvou průměrů potrubí. Segmenty jsou shodně orientovány nebo jsou oproti sobě okolo vertikální hřídele pootočeny o 90°.
Výhoda kontaktního prvku pro Heterogenní systémy s odvodem tuhé fáze ve formě úletového mračna podle vynálezu spočívá ve vysoké účinnosti sdílení tepla a prostupu hmoty, nízké tlakové ztrátě'. 224418 a konstrukční jednoduchosti. Kromě . toho lže zpracovávat i lepivé pastovité disperze. 1 \ 1
Kontaktní prvek podle vynálezu v příkladnélin> ‘ provedení s jednou tečnou tryskou pro přívod lehčí fáze a přívodem kondenzované fáze ve svislé stěně komory a s potrubím pro odvod fází heterogenního systému ve víku komory při pohledu z boku, se zviditelněním vnitřních částí tenkou čarou, je znázorněn na obr. 1.
Totéž při pohledu shora je znázorněno na obr. 2. Lehčí fáze, obyčejně plynná nebo její směs s kondenzovanou fází, se do válcovité komory 1 přivádí přes trysku 2, kondenzovaná fáze se přivádí do komory 1 potrubím 4. Ve spodní části komory 1 je na otáčivé hřídeli symetricky uchyceno míchadlo 3. Potrubí 5 slouží pro odvod heterogenního systému tuhá látka — plyn z komory 1. V potrubí 5 jsou na společné hřídeli 7 uchyceny segmenty 6, složené ze dvou destiček o plochách tvaru poloviny elipsy, které jsou skloněny k vertikální hřídeli 7 pod úhlem β = 30° až 80° opačně jedna k druhé. Roviny destiček jsou na sebe kolmé. Segmenty 6 jsou umístěny těsně za sebou nebo do vzdálenosti do dvou průměrů potrubí 5. Orientace segmentu 6 je stejná nebo jsou navzájem okolo vertikální hřídele 7 pootočeny o úhel do 90°.
; Příklad
Kontaktního prvku podle vynálezu bylo použito pro sušení pastovitých disperzí organických materiálů. Přívod směsi spalin zemního plynu se vzduI chem byl do válcovité komory 1 přiváděn tečnou tryskou 2 o nejužším průřezu 90 X 28 mm se spodním okrajem v úrovni dna komory 1. Průměr válcovité komory 1 byl 0,22 m, výška 0,8 m. Potrubí 5 zasahovalo dovnitř komory 1 délkou 0,4 m. Počet segmentů 6 činil 4. Segmenty byly těsně za sebou a byly navzájem pootočeny okolo vertikální hřídele o 90°. Sklon destiček segmentu k hřídeli 7 byl 45°.
Základní údaje získané při sušení pastovitých disperzí jsou uvedeny v následující tabulce. V závorkách jsou uvedeny údaje získané na zařízení o stejných rozměrech s tím rozdílem, že potrubí 5 zasahovalo do komory 1 délkou 0,02 m a nebylo opatřeno kontaktním prvkem.
Číselná hodnota
| Disperze | ||||||||
| Základní údaj | 16,17-dihydro- | Ftalocyaninová modř | Báze ostaň- | |||||
| xiviolantron | modifikace | Dibenzantronyl | trénové mod- | |||||
| beta alfa | , ře E2G | |||||||
| Teplota na vstupu do komory — °C Teplota na výstupu | 235 | 90 | 160 | 160 160 | 160 | 190 | 190 | 290 |
| z komory — °C Teplota vysušeného | 100 | 40 | 60 | 70 80 | 60 | 80 | 90 | 100 |
| produktu, °C Vlhkost vysušeného | 95(67) | 39,5 | 57 | 68 — | 57,5 | 71(56) | 77(59) | 94,5 |
| produktu, % hmot. | 1,28(2,13) | 0,74 | 0,74 | 0,45 0,25 | 0,89 | 0,09(0,12) | 0,13(0,15) | — |
Vliv kontaktního prvku na prostup hmoty je názorný z následujících údajů získaných při sušení disperze zpětného antrachinonu, který kromě vody obsahuje kyselinu sírovou.
| Teplota směsi spalin zemního plynu se vzduchem, °C | Disperze zpětného antrachinonu na vstupu do sušárny | Vysušený zpětný antrachinon | |||||
| Obsah H2SO4 % hmot. | Snížení obsahu H2SO4 c) | Vlhkost, % hmot. | Snížení vlhkosti, %,c) | ||||
| Vstup do komory 1 z | Výstup komory 1 | Obsah H2SO4 % hmot. | Vlhkost % hmot. | ||||
| 190 | 60 | 0,1-0,2 | 30,0 | — | — | 0,22(0,38) | 57,89 |
| 190 | 70 | 0,1-0,2 | 30,0 | — | — | 0,17(0,27) | 60,70 |
| 190 | 80 | 0,1-0,2 | 30,0 | . — | — | 0,18(0,22) | 81,80 |
| 190 | 90 | 0,í—0,2 | 30,0 | — | — | 0,12(0,20) | 60,00 |
| 190 | 60 | 3,5 | 30,0 | 1,60(2,51) | 63,7 | 0,99(1,44) | 68,75 |
| 190 | 70 | 3,5 | 30,0 | 1,85(3,14) | 58,9 | 1,03(1,77) | 58,19 |
| 190 | 80 | 3,5 | 30,0 | 1,58(3,67) | 43,05 | 0,58(1,59) | 36,47 |
| 190 | 90 | 3,5 | 30,0 | 2,05(3,75) | 54,66 | 0,79(1,38) | 57,24 |
c) Snížení obsahu vzhledem k sušení na zařízení bez kontaktního prvku.
Claims (1)
- PŘEDMĚTVYNÁLEZUKontaktní prvek pro heterogenní systémy s vířivou promíchávanou vrstvou tuhých částic s odvodem tuhé fáze ve formě úletového mračna, sestávající z válcovité komory opatřené míchadlem, potrubím pro přívod a odvod zpracovávaných fází i heterogenního systému a nejméně jednou tečnou tryskou pro přívod lehčí fáze, například plynné nebo její směsi s kondenzovanou fází, vyznačující se tím, že vertikální potrubí (5) je na výstupu z vertikální válcovité komory (i) opatřeno jedním až pěti segmenty (6) ze dvou destiček o plochách tvaru poloviny elipsy z plochých kovových nebo syntetických materiálů uchycených na vertikální hřídeli (7), přičemž roviny destiček o plochách eliptických půlek jsou proti sobě kolmé a vzhledem k vertikální hřídeli (7) jsou skolněny pod úhlem β = 30° až 80° navzájem opačným a segmenty jsou umístěny těsně za sebou nebo až do vzdálenosti dvou průměrů potrubí (5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS649181A CS224418B1 (cs) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | Kontaktní prvek pro heterogenní systémy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS649181A CS224418B1 (cs) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | Kontaktní prvek pro heterogenní systémy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS224418B1 true CS224418B1 (cs) | 1984-01-16 |
Family
ID=5412076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS649181A CS224418B1 (cs) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | Kontaktní prvek pro heterogenní systémy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS224418B1 (cs) |
-
1981
- 1981-09-03 CS CS649181A patent/CS224418B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Syahrul et al. | Energy analysis in fluidized‐bed drying of large wet particles | |
| US4052255A (en) | Spray dryer discharge system | |
| US4454661A (en) | Tornado flow separator for the thermal treatment of fine-grain or granular material | |
| US4535550A (en) | Processing of particulate material | |
| US3246683A (en) | Preparing slurry mixtures of pulverous solids and water | |
| US3851404A (en) | Apparatus for drying particulate matter with gaseous media | |
| US4802288A (en) | Rotary drum dryer and method | |
| CS224418B1 (cs) | Kontaktní prvek pro heterogenní systémy | |
| CN106139624A (zh) | 多阵列单分散颗粒的宏量喷雾干燥系统及其使用方法 | |
| US3611585A (en) | Apparatus for drying pulverant materials | |
| US4119396A (en) | Method and apparatus for the thermal treatment of moist, granular materials | |
| US4568258A (en) | Apparatus for particulating materials | |
| EP0493491A1 (en) | Gas distributor and heater for spray drying apparatus | |
| US20150353298A1 (en) | Gas-particle processor | |
| JPS58115049A (ja) | 冷たい湿潤石膏を乾燥する方法及び装置 | |
| Dorfeshan et al. | Pneumatic and Flash Drying | |
| Shigeru et al. | A mathematical analysis of pneumatic drying of grains—I. Constant drying rate | |
| US4894930A (en) | Rotary drum dryer with nonconducting nonstick surface | |
| CN204128278U (zh) | 一种无重力干燥机 | |
| McCormick | The key to drying solids | |
| US4729176A (en) | Rotary drum dryer and method | |
| Crowe et al. | An assessment of steam operated spray dryers | |
| SU731912A3 (ru) | Теплообменник | |
| US4502230A (en) | Apparatus for heating or cooling and in particular for drying finely particulate solids | |
| US2747660A (en) | Improvement in the method of operating spray driers for evaporating solutions, emulsions, suspensions, and the like |