CS254488B1 - Zařízení pro sušení suspenzí s rekuperaci odpadního tepla - Google Patents

Abstract

Zařízení pro sušení suspenzí s rekuperací odpadního tepla obsahuje kondenzátní předehřívač a parní ohřívač sušicího média, mokrý stupeň odlučování produktu, rekuperační výměník, dochlazovač kapalné fáze a sušicí komoru se suchým odlučovačem produktu. Mokrý stupeň odlučování produktu je spojen jednak s rekuperačním výměníkem a s dochlazovačem kapalné fáze, jednak s přívodem suspenze do sušicí komory a se suchým odlučovačem produktu. Sušicí komora je spojena s parním ohřívačem sušicího média napojeným na kondenzátní předehřívač sušicího média. Kondenzátní předehřívač sušicího média je spojen s předehřívačem suspenze a s rekuperačním výměníkem.

Description

Vynález řeší zařízení pro sušení suspenzí, například uranového rudného koncentrátu, které obsahuje sušicí komoru, jejíž první výstup je napojen na vstup suchého odlučovače produktu a druhý výstup je připojen na odvod sušeného produktu. Zařízení dále obsahuje mokrý stupeň odlučování produktu, rekuperační výměník, parní ohřívač sušicího média, kondenzátní předehřívač sušicího média, dochlazovač kapalné fáze a případně předehřívač suspenze kondenzátem.

Při sušení suspenzí je využíván mokrý způsob dočiŠtování vzduŠniny pouze v těch případech, kdy jsou sušeny mateiály toxické, radioaktivní, biologicky aktivní a všude tam, kde je nutné zajistit vysoký stupeň odloučení produktu od sušicího média. To je obvykle zabezpečováno zařazením kapalinové pračky vhodného typu za suchý, cyklonový stupeň čištění sušicího média. Sušicí médium je vypuštěno volně do atmosféry teprve po dočištění v mokrém kapalinovém stupni odlučování.

V kapalinovém stupni odlučování produktu dochází k významným entalpickým změnám. Sušicí médium se zbytkovým obsahem produktu vstupuje do kapalinového stupně s teplotou nad mezí kondenzace a je nasyceno vstřikovanou kapalnou fází do stavu mokré brýdové páry. Není-li odváděno teplo ze systému, vystupuje mokrá brýdová pára do atmosféry. V důsledku tohoto děje je nutné do kapalinové pračky periodicky doplňovat kapalinu a odpouštět periodicky část kapalné fáze se zachycenou užitkovou složkou. Intenzivní odpařování kapalné fáze, které probíhá v části kapalinové pračky, je příčinou neoptimálních podmínek z hlediska odlučování zbytků sušeného produktu a dochází vždy k určité ztrátě produktu do okolní atmosféry. Tato ztráta je vždy vyšší než když kapalinová pračka pracuje v čistě kondenzačním režimu. Protože vystupující mokrá pára z kapalinového stupně odlučování je rozptylována do atmosféry s teplotou 50 až 90 °C, dochází k významné ztrátě tepelné energie.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení pro sušení suspenzí s rekuperací odpadního tepla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mokrý stupeň odlučování produktu je druhým výstupem spojen s druhým vstupem rekuperačního výměníku, jehož druhý výstup je spojen s druhým vstupem dochlazovače kapalné fáze, opatřeného prvním vstupem a prvním výstupem pro přívod a odvod dochlazovacího média. Druhý výstup dochlazovače kapalné fáze je spojen s druhým vstupem mokrého stupně odlučování produktu, jehož třetí výstup je napojen na přívod suspenze do druhého vstupu sušicí komory.

První vstup sušící komory je spojen s prvním výstupem parního ohřívače sušicího média, který je napojen na kondenzátní předehřívač sušicího média. Parní ohřívač sušicího média je opatřen prvním vstupem pro přívod páry a druhým výstupem, kterým je spojen s druhým vstupem kondenzátního předehřívače sušicího média. První vstup kondenzátního předehřívače sušicího média je spojen s prvním výstupem rekuperačního výměníku opatřeného prvním vstupem pro přívod sušicího média. První vstup mokrého stupně odlučování produktu je spojen s prvním výstupem suchého odlučovače produktu. Výhodným provedením vynálezu je, že první vstup sušicí komory je spojen s prvním výstupem předehřívače suspenze, který je svým druhým vstupem spojen s výstupem kondenzátního předehřívače sušicího média a svým prvním vstupem je připojen na přívod suspenze.

Při použití zařízení podle vynálezu je v důsledku trvalého ochlazování kapalné fáze, která je nastřikována do kapalinového odlučovače, teplota vypouštěné vzdušniny nízká, maximálně 30 °C a proto je do ovzduší vypouštěn vlhký plyn, nikoliv brýdová pára. S tím souvisí i stupeň odloučení užitné složky, který je vysoký. Nízká-tenze par pak zamezuje zejména úniku těkavých složek. Účinnost zpětné rekuperace složky tepla závisí na celkovém teplotním režimu sušárny a pohybuje se do 20 %.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněn jeden příklad uspořádání zařízení pro sušení suspenzí podle vynálezu, kde čerchovanou čarou je vyznačen průchod páry a kondenzátu, dvojitě čerchovanou čarou průtok dochlazovacího média, čárkovanou čarou průchod odpadní kapalné fáze, plnou čarou průchod zahuštěné suspenze sušeného produktu a silnou plnou čarou průchod sušicího média a suchého a vlhkého plynu zařízením.

Zařízení pro sušení suspenzí podle vynálezu obsahuje sušicí komoru 1, suchý odlučovač 2 produktu, kondenzátní předehřívač 2 sušicího média, parní ohřívač 4 sušicího média, rekuperační výměník 2/ dochlazovač 2 kapalné fáze a mokrý stupeň 2 odlučování produktu, jímž může být například kapalinová pěnová pračka. Mokrý stupeň 2 odlučování produktu je opatřen prvním výstupem 6.2 pro odvod vlhkého plynu a je druhým výstupem 6.4 spojen s druhým vstupem

7.2 rekuperačního výměníku 2 opatřeného prvním vstupem 7.1 pro přívod vzdušniny, která je sušicím médiem, a spojeného druhým výstupem 7.4 s druhým vstupem 8.2 dochlazovače 2 kapalné fáze, který je opatřen prvním vstupem 8.1 pro přívod dochlazovacího média, odváděného prvním výstupem 8.3.

Druhý výstup 8.4 dochlazovače 2 kapalné fáze je spojen s druhým vstupem 6.3 mokrého stupně 6 odlučování produktu, opatřeného čtvrtým výstupem 6.6 pro odvod nadbilaňce kapalné fáze a napojeného třetím výstupem 6.5 na přívod suspenze do prvního vstupu 5.1 předehřívače 5 suspenze kondenzátem. Předehřívač 5 suspenze kondenzátem je opatřen druhým výstupem 5.4 pro odvod kondenzátu a je svým prvním výstupem 5.3 spojen s druhým vstupem 1.2 sušicí komory 2· Druhý výstup 1.4 sušicí komory 2 3^e připojen na odvod usušeného produktu, kam je rovněž napojen i druhý výstup 2.3 suchého odlučovače 2 produktu. První výstup 2.2 suchého odlučovače 2 produktu je spojen s prvním vstupem 6.1 mokrého stupně 2 odlučování produktu a jeho první vstup 2.1 je spojen s prvním výstupem 1.3 sušicí komory 2» jejíž první vstup 1,1 je spojen s prvním výstupem 4.1 parního ohřívače £ sušicího média. Parní předehřívač 4 sušicího média, který je napojený na kondenzátní předehřívač 2 sušicího média a který je opatřen prvním vstupem 4.2 pro přívod páry, je svým druhým výstupem 4.3 spojen s druhým vstupem 3.3 kondenzátního předehřívače 2 sušicího média, spojeného výstupem 3.2 s druhým vstupem' 5.2 předehřívače 2 suspenze kondenzátem a jeho prvním vstupem 3.1 spojeného s prvním výstupem 7.3 rekuperačního výměníku

Sušicí médium, jimž je nasávaná vzdušnina, přichází prvním vstupem 7.1 do rekuperačního výměníku 2» ^ve kterém je předehřáto odpadní složkou kapalné fáze, přiváděnou druhým vstupem

7.2 z mokrého stupně 2 odlučování produktu, na teplotu 40 až·60 °C a odchází prvním výstupem 7 a 3 na první vstup 3.1 kondenzátního předehřívače 2 sušicího média, kde se předehřeje působením kondenzátu přiváděného druhým vstupem 3.3 z druhého výstupu 4.3 parního ohřívače 2 sušicího média. Z kondenzátního předehřívače 2 přechází sušicí médium do parního předehřívače £,

Me je zahřáto technickou parou, přiváděnou prvním vstupem 4.2, na teplotu asi 180 °C. Z parního ohřívače 4 je sušicí médium odváděno prvním výstupem 4.1 na první vstup 1.1 sušicí komory 2»

Zahuštěná suspenze vstupuje prvním vstupem 5.1 do předehřívače 2 suspenze, kde je ohřívána kondenzátem přicházejícím na druhý vstup 5.2 z kondenzátního předehřívače 2 sušicího média. Z předehřívače 5 suspenze přechází suspenze druhým vstupem 1.2 do sušicí komory 1, kam je současně přiváděno ohřáté sušicí médium. Usušený produkt ve formě prášku je odváděn ze spodní části sušicí komory 2 druhým výstupem 5.4. Horký suchý plyn vystupuje ze sušicí komory 2 prvním výstupem 1,3 a vstupem 2.1 přichází do suchého odlučovače 2 produktu, kde probíhá jeho dočištění. Odloučený usušený produkt opouští suchý odlučovač 2 druhým výstupem

2.3 a suchý plyn o teplotě 130 °C je prvním výstupem 2.2 odváděn na první vstup 6,1 mokrého stupně 2 odlučování produktu, odkud odchází prvním výstupem 6.2 v podobě vlhkého plynu o teplotě 30 °C do atmosféry.

Obsah složky uranu je ve vystupujícím vlhkém plynu desetkrát nižší než v původní vypouštěné brýdové páře. Do mokrého stupně 2 odlučování produktu je současně druhým vstupem 6_<3_ nastřikována kapalná fáze o teplotě asi 25 až 30 °C, která se ohřívá na maximálně 45 °C a odchází druhým výstupem 6.4 na druhý vstup 7.2 rekuperačního výměníku 7_, v němž se ochlazuje a po té odchází druhým výstupem 7.4 na dr ihý vstup 8.2 dochlazovače 2 kapalné fáze, Me se zchlazuje na teplotu asi 25 až 30 °C a j druhým výstupem 8.4 čerpána zpět jako nástřik do mokrého stupně 2 odlučování produktu.

Zařízení podle vynálezu je určeno pro sušení suspenze uranového koncentrátu, lze je však využít k sušeni nejen suspenze jakéhokoliv rudného koncentrátu, nýbrž i k sušení organických produktů, jako je například krev jatečných zvířat, v rozprašovacích sušárnách', které využívají některého způsobu dočištování sušicího média, bez ohledu na použité palivo pro sušení či zdroj tepla.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Zařízení pro sušení suspenzí s rekuperací odpadního tepla, v němž je využito odpadního tepla rozprašovací sušárny a které obsahuje kondenzátní předehřívač sušícího média, parní ohřívač sušicího média, mokrý stupeň odlučování produktu, rekuperační výměník, dochlazovač kapalné fáze a sušicí komoru, jejíž první výstup je napojen na vstup suchého odlučovače produktu a druhý výstup je připojen na odvod sušeného produktu, kam je napojen i druhý výstup suchého odlučovače produktu, vyznačené tím, že mokrý stupeň (6) odlučování produktu je druhým výstupem '(6.4) spojen s druhým vstupem (7.2) rekuperačního výměníku (7), jehož druhý výstup (7.4) je spojen s druhým vstupem (8.2) dochlazovače (8) kapalné fáze, opatřeného prvním vstupem (8.1) a prvním výstupem (8.3) pro přívod a odvod doohlazovaciho média, jehož druhý výstup (8.4) je spojen s druhým vstupem (6.3) mokrého stupně (6) odlučování produktu, jehož třetí výstup (6.5) je napojen na přívod suspenze do druhého vstupu (1.2) sušicí komory (1), jejíž první vstup (1.1) je spojen s prvním výstupem (4.1) parního ohřívače (4) sušicího média, který je napojen na kondenzátní předehřívač (3) sušicího média á který je opatřen prvním vstupem (4.2) pro přívod páry a druhým výstupem (4.3), kterým je spojen s druhým vstupem (3.3) kondenzátního předehřívače (3) sušicího média, jehož první vstup (3.1) je spojen s prvním výstupem (7.3) rekuperačního výměníku (7) opatřeného prvním vstupem (7.1) pro přívod sušicího média, přičemž první vstup (6.1) mokrého stupně (6) odlučování produktu je spojen s prvním výstupem (2.2) suchého odlučovače (2) produktu.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tim, že první vstup (1.2) sušicí komory (1) je spojen s prvním výstupem (5.3) předehřívače (5) suspenze, který je svým druhým vstupem (5.2) spojen s výstupem (3.2) kondenzátního předehřívače (3) sušicího média a svým prvním vstupem (5.1) je připojen na přívod suspenze.