CS245117B1 - Zařízení k provádění fluidních procesů - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zařízení k provádění fluidních procesů, tvořeného nosnou skříní s přívodním potrubím, nad níž je fluidizační komora s odváděcím potrubím, přičemž mezi nosnou skříní a fluidizační komorou je rošt. Podstatou vynálezu je, že rošt je tvořen alespoň dvěma vzájemně pohyblivými deskami, které jsou opatřeny nad sebou ležícími soustavami otvorů, přičemž jedna z desek může být tvořena soustavou samostatně ovladatelných segmentů v případě, že desky jsou rovné nebo soustavou samostatně ovladatelných částí v případě, že desky jsou částí pláště horizontálního válce.

Description

Řešení se týká zařízení k provádění fluidních procesů, tvořeného nosnou skříní s přívodním potrubím, nad níž je fluidizační komora s odváděcím potrubím, přičemž mezi nosnou skříní a fluidizační komorou je rošt.

Podstatou vynálezu je, že rošt je tvořen alespoň dvěma vzájemně pohyblivými deskami, které jsou opatřeny nad sebou ležícími soustavami otvorů, přičemž jedna z desek může být tvořena soustavou samostatně ovladatelných segmentů v případě, že desky jsou rovné nebo soustavou samostatně ovladatelných částí v případě, že desky jsou částí pláště horizontálního válce.

Vynález se týká zařízení k provádění fluidních procesů, tvořeného nosnou skříní s přívodním potrubím, nad níž je fluidizační komora s odváděcím potrubím, přičemž mezi nosnou skříní a fluidizační komorou je rošt.

Fluidní procesy jsou vzhledem ke svým výhodám důvodem ke stále širším aplikacím v různých průmyslových odvětvích. Jsou to zejména výhody vyplývající z chování systémů blízkého chování kapalin, z volného· a ničím neomezeného pohybu částic pevné látky v expandované vrstvě, z využití vysokého specifického povrchu malých částic, z dokonalého využití kontaktu fází a v neposlední řadě z homogenity procesních podmínek.

Pro dokonalý chod zařízení pro fluidní procesy je jedním ze základních parametrů správné dimenzování jeho roštu. Jsou známy rošty, jejichž volná plocha tvořená deskou se soustavou v určitých vzdálenostech od sebe uspořádaných otvorů o určitých velikostech je součtem ploch jednotlivých otvorů. Tato volná plocha roštu je rozhodujícím faktorem pro tlakovou ztrátu fluidizačního média na roštu, případně pro poměr tlakové ztráty na roštu k tlakové ztrátě ve vrstvě expandované pevné látky. Názory na dimenzování roštu se značně liší a rovněž poměr tlakové ztráty na roštu k tlakové ztrátě v expandované vrstvě je v literatuře udáván v poměrně širokém rozsahu. Je však známo, že příliš vysoký i příliš nízký odpor roštu působí vážné provozní potíže, případně je zdrojem zvýšených provozních nákladů. Správné dimenzování roštu není jednoduchou záležitostí ani při metodě výpočtu ani při experimentu, zejména při zvětšování malých poloprovozů do velkoprovozních měřítek. Rovněž úprava již realizovaného roštu, který má obvykle desetitisíce otvorů, je značně obtížná a jeho případná výměna za jiný, vyrobený například na děrovací stolici, vyžaduje celkovou demontáž zařízení.

Při provozním zpracování produktů pevné fáze se ve fluidních zařízeních často vyskytují produkty, jejichž vlastnosti se v průběhu procesu velmi výrazně mění v důsledku fyzikální nebo chemické expozice. Jednoduchým příkladem takové změny fyzikálních vlastností je dehydratace produktu s vysokou vlhkostí při vstupu do procesu a malou vlhkostí při výstupu z něj. Dalším příkladem může být příprava granulátů z prachů nebo obdukce částic kapalinovou spreji nebo proces zmrazování částic fořmou jejich obdukce ledem. Při těchto procesech dochází k výrazné změně fyzikálních vlastností, které již podstatně mění podmínky a ekonomii procesu. I

Při zpracování materiálů semiplastické konzistence látek se sklonem k lepivosti a látek, které během procesu uvolňují krystalicky vázanou feudu, vzniká často nežádoucí jev, že otvory v roštu se zalepí natolik, že je nutno proces přerušit, zařízení vyprázdnit, a otvory vhodným mechanickým způsobem vyčistit.

Uvedené nevýhody známých zařízení odstraňuje zařízení k provádění fluidních procesů podle vynálezu, jehož podstatou je, že rošt je tvořen alespoň dvěma vzájemně pohyblivými deskami, které jsou opatřeny nad sebou ležícími soustavami otvorů. Je výhodné, když desky jsou rovné, přičemž jedna z nich je tvořena soustavou samostatně ovladatelných segmentů, nebo když desky jsou částí pláště horizontálního válce, přičemž jedna z nich je tvořena soustavou samostatných pohyblivě uspořádaných částí.

Výhodou zařízení podle vynálezu je možnost vytvoření optimálních podmínek pro vedení šaržovitých i kontinuálních procesů ve fluidním loži, což lze uskutečnit během procesu, a to· změnou odporu roštu i v jednotlivých jeho částech v poměru k měnícímu se odporu expandované vrstvy zpracovávaného produktu podle požadovaných změn provozních podmínek. Změna odporu roštu umožňuje využívat jedno zařízení pro různé, i výrazně se lišící produkty bez výměny roštu.

Výhodou zařízení podle vynálezu je také možnost vzájemným pohybem dílů roštu narušit mechanickou pevnost útvarů, zalepujících jejich otvory a uvolněné částice potom odfouknout plynem.

Uspořádání roštu umožňuje, aby v zařízení podle vynálezu se uskutečňovaly fluidní procesy v optimálních podmínkách a dosahovala se tím špičková kvalita produktů, požadované fyzikální nebo chemické vlastnosti a nejvýhodnější ekonomické parametry'.’ : ’’

Příkladné provedení zařízení k provádění fluidních procesů je znázorněno na přiloženém výkrese, kde obr. 1 představuje svislý schematický řez zařízením v nárysu, obr. 2 částečný příčný řez roštem podle vynálezu, obr. 3 pohled na část roštu v půdorysu s otvory kruhového tvaru, obr. 4 schematické znázornění otvoru čtvercového tvaru a obr. 5 schematické znázornění otvoru protáhlého tvaru.

Zařízení k provádění fluidních procesů podle vynálezu je tvořeno· nosnou skříní 1, do níž je zaústěno přívodní potrubí 2 fluidizačního média. Na nosné skříni 1 je uložen rošt 3 tvořený dvojicí k sobě přiléhajících desek 4 a 5, z nichž jedna je pevná deska 4 a druhá je pohyblivá deska 5. Obě desky 4, 5 roštu 3 jsou po celé ploše opatřeny soustavami otvorů 6. Nad roštem 3 je na nosné skříni 1 umístěna fluidizační komora 7, k níž je připojeno odváděči potrubí 8 plynného média s případnými úletovými částicemi zpracovávaného produktu 9, uloženého na roštu 3.

Pohyblivá deska 5 může být také rozdělena na soustavu neznázorněných segmentů samostatně ovladatelných pro· vytvoření oblastí s rozdílnou tlakovou ztrátou na kaž2 431 3 dém segmentu u zařízení k provádění fluidních procesů s geometrií vertikálního válce nebo nahoru se rozšiřujícího kužele v « případě, že zařízení je určeno pro konti- > nuální průběh fluidního procesu a že nad roštem 3 se pohybuje neznázorněná zařízení pro regulaci zdržné doby produktu v peýné fázi.

U zařízení s geometrií horizontálně umístěného· válce je pohyblivý díl roštu, odpovídající pohyblivé dešée 5, proveden jako část pláště horizontálního válce a může být také rozdělen na soustavu samostatně ovladatelných částí pro vytvoření oblastí s rozdílnými tlakovými ztrátami.

Po uložení zpracovávaného produktu 9 na rošt 3 se z neznázorněného zdroje přivede přívodním potrubím 2 do nosné skříně 1 příslušně upravené fluidizační médium, které prochází otvory 6 v deskách 4 a 5 roštu 3; médium prochází vrstvou zpracovávaného· produktu 9 v pevné fázi, kterou expanduje a fluidizuje. Po průchodu expandovaným zpracovávaným produktem 9 médium opouští fluidizační komoru 7 odváděcím potrubím 8.

.17

Před zahájením fluidního procesu se provede seřízení velikosti otvorů podle charakteru zpracovávaného· produktu, a to vzájemným pohybem desek 4 a 5 roštu 3, který se .^uskutečňuje (íýi rozsahu dvou krajních poíó)i; v .první •Řrajní poloze se otvory 6 obou desek 4, 5 ztotožňují a médium, působící expanzi, prochází maximální volnou plochou roštu 3 s nejmenší tlakovou ztrátou, v druhé krajní poloze jsou otvory 6 zcela zakryty, médium nepřetéká a k expanzi nedochází. V rozsahu těchto mezních poloh probíhá volba vhodného odporu roštu 3 podle druhu a vlastností zpracovávaného produktu, a to nejen při změně zpracovávaného produktu, ale i během procesu při změně vlastností zpracovávaného produktu.

Dojde-li během procesu k částečnému nebo úplnému zalepení otvorů 6 a tím ke zmenšení volné plochy roštu 3, lze posuvem pohyblivé desky 5 po pevné desce 4 narušit nežádoucí útvary v otvorech 6 tak, že je lze odstranit následným profouknutím fluidizačním médiem.

Claims (3)

1. PREDMET

   1. Zařízení k provádění fluidních procesů, tvořené nosnou skříní s přívodním potrubím, nad níž je fluidizační komora s odváděcím potrubím, ve kterém mezi nosnou skříní a fluidizační komorou je rošt, vyznačující se tím, že rošt (3) je tvořen alespoň dvěma vzájemně pohyblivými deskami (4, 5), které jsou opatřeny nad sebou ležícími soustavami otvorů (6).
2. 2. Zařízení podle bodu 1 vyznačující se tím, že desky (4, 5) jsou rovné, přičemž jedna z nich je tvořena soustavou samostatných pohyblivě uspořádaných segmentů.
3. 3. Zařízení podle bodu 1 vyznačující se tím, že desky (4, 5) jsou částí pláště horizontálního válce, přičemž jedna z nich je tvořena soustavou samostatných pohyblivě uspořádaných částí.

   1 list výkresů