HRP20000763A2 - Method for conveying on high-density bed powder materials and device with potential fluidisation for implementing same - Google Patents

Method for conveying on high-density bed powder materials and device with potential fluidisation for implementing same Download PDF

Info

Publication number
HRP20000763A2
HRP20000763A2 HR20000763A HRP20000763A HRP20000763A2 HR P20000763 A2 HRP20000763 A2 HR P20000763A2 HR 20000763 A HR20000763 A HR 20000763A HR P20000763 A HRP20000763 A HR P20000763A HR P20000763 A2 HRP20000763 A2 HR P20000763A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
pressure
channel
fluidization
potential fluidization
bubble
Prior art date
Application number
HR20000763A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerard Gasquet
Christian Cloue
Original Assignee
Pechiney Aluminium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pechiney Aluminium filed Critical Pechiney Aluminium
Publication of HRP20000763A2 publication Critical patent/HRP20000763A2/hr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/04Conveying materials in bulk pneumatically through pipes or tubes; Air slides
    • B65G53/16Gas pressure systems operating with fluidisation of the materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/04Conveying materials in bulk pneumatically through pipes or tubes; Air slides
    • B65G53/16Gas pressure systems operating with fluidisation of the materials
    • B65G53/18Gas pressure systems operating with fluidisation of the materials through a porous wall
    • B65G53/20Gas pressure systems operating with fluidisation of the materials through a porous wall of an air slide, e.g. a trough
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/14Devices for feeding or crust breaking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Description

Tehničko područje
Izum se odnosi na prijenos praškastih fluidizirajućlh materijala. Radi se o horizontalnom ili nagnutom prijenosu koji dopušta transport spomenutih materijala između područja skladištenja i barem jednog područja punjenja, s time da su spomenuta područja udaljena jedno od drugoga.
Radi se o kontinuiranom postupku prijenosa praškastog proizvoda koji dopušta punjenje, počevši od područja skladištenja, velikog broja sklopova za kondicioniranje, kao što su strojevi za pakiranje praškastih proizvoda, naprave za punjenje spremnika, te velik broj proizvodnih sklopova kao što su preše za ekstruziju plastične građe ili ćelije posuda za elektrolizu.
Praškasti materijali koje treba prenijeti su fluidizirajući:
granulacija i kohezija su im takve, da se vrlo sporim upuhivanjem nekog plina izaziva dekohezija među česticama i smanjuje unutrašnja sila trenja. Takvi materijali su, primjerice, glinica namijenjena elektrolizi, cementi, gipsevi, živo ili gašeno vapno, leteći pepeo, kalcijev fluorid, magnezijev klorid, svi materijali za miješanje, katalizatori, ugljeni prah, natrijev sulfat, fosfati, plastični materijali u obliku praha, prehrambeni proizvodi kao što su mlijeko u prahu, brašna, itd.
Tehničko stanje
Proučene su i razvijene mnoge naprave za prijenos praškastih materijala fluidiziranim naslagama. Poseban problem je povezan sa kontinuiranim punjenjem praškastim materijalom, koje se regulira ovisno o potrošnji spomenutog materijala. Jedan od primjera koji ilustriraju ovaj problem odnosi se na snabdijevanje glinicom elektrolitičkih ćelija za proizvodnju aluminija.
U tom se postupku glinica, koja se proizvodi u praškastom obliku, prenosi u elektrolitičku posudu i tamo otapa, te se u toka elektrolize pomalo troši i treba ju postupno zamjenjivati, i to na taj način da koncentracija otopljene glinice bude stalno na optimalnoj razini, odnosno onoj koja pogoduje maksimalnom učinku elektrolitičke posude. Prema tome, potrebno je regulirati količinu glinice koja se unosi u posudu za elektrolizu, i to tako da njezino funkcioniranje ne bude ometano suviškom ili manjkom glinice.
Naprava za prijenos praškastih materijala koju je podnositelj zahtjeva usavršio, opisana u europskom patentu EP-B- 0 179 055 omogućuje kontinuirano punjenje krutim praškastim materijalima u fazi visoke gustoće. Služi posebice za stalno i kontinuirano punjenje glinicom koševa za skladištenje i distribuciju, smještenih u gornjem dijelu posuda za elektrolizu.
To je naprava s potencijalnom fluidizacijom, namijenjena prijenosu praškastih materijala na naslagama visoke gustoće, koja omogućuje prijenos tih materijala od područja za skladištenje do barem jednog područja za punjenje. Kao i kod klasične fluidizacije, ova naprava sadrži između područja za skladištenje i područja za punjenje barem jedan horizontalni prijenosnik, nazvan aerokanaliazcija, koji se sastoji od donjeg kanala namijenjenog protoku plina, te gornjeg kanala namijenjenog protoku praškastog materijala, s time da su ta dva kanala odvojena poroznom stijenkom. Donji kanal snabdijeva plinom barem jedna cijev. Suprotno onome što se događa kod klasične fluidizacije, praškasti materijal u potpunosti ispunjava gornji kanal prijenosnika, a prijenosnik je opremljen barem jednim stupcem za uravnoteživanje, djelomično ispunjenim praškastim materijalom, tako da visina ispunjenosti uravnotežuje tlak plina. Taj stupac za uravnoteživanje omogućuje stvaranje uvjeta za potencijalnu fluidizaciju praškastog materijala. Ovaj posljednji se zbog vrlo sporog širenja plina kreće vrlo polagano, te se u aerokanalizaclji pojavljuje u obliku naslage visoke gustoće.
Da bi se dobro shvatila potencijalna fluidizacija, korisno je sjetiti se što je to klasična fluidizacija, koja se obično koristi za prijenos praškastih materijala, opisana primjerice u patentu US 4 016 053. Naprava koja se koristi u fluidizaciji također sadrži aerokanalizaciju, kakva je prije opisana. Fluidizacijski plin uvodi se pod određenim tlakom pf u donji kanal, prelazi spomenutu poroznu stijenku, te prolazi kroz čestice u mirovanju praškastog materijala, tvoreći tako sloj za fluidiziranje. Suprotno napravi s potencijalnom fluidizacijom opisanoj u EP 0 179 055, debljina ovog sloja u mirovanju znatno je manja od visine gornjeg kanala spomenutog prijenosnika, što će reći da u slučaju izostanka ubrizgavanja fluidizacijskog plina, praškasti materijal ispunjava tek vrlo djelomično gornji kanal horizontalnog prijenosnika.
Kada se nametne znatna brzina plina, spomenute čestice se pokreću i, podignute, gube dodirne točke sa susjednim Česticama. Na taj se način povećava prostor među česticama, smanjuje se trenje među njima i čestice se nalaze u stanju pokretnog lebdenja. Kao rezultat toga povećava se početni volumen praškastog materijala i, sukladno tome, smanjuje se prividna gustoća jer se formira suspenzija krute faze u plinovitoj.
Prividna gustoća materijala je dakle manja, uspoređena s onom koju se susreće kod potencijalne fluidizacije kakva je opisana u EP 0 179 055, gdje se govori o fazi visoke gustoće. Izraz "gusta faza" je uglavnom rezerviran za pneumatski prijenos pod visokim tlakom. Faza visoke gustoće je karakteristična za potencijalnu fluidizaciju. Za učvrstiti predodžbu može se razmotriti slučaj glinice Al2O3 gdje omjer krutina/plin iznosi oko 10 do 150 kg Al2O3/kg zraka kod pneumatskog prijenosa u gustoj fazi, te 750 do 950 kg Al2O3/kg zraka kod prijenosa pomoću potencijalne fluidizacije u fazi visoke gustoće. Dakle, faza visoke gustoće omogućuje prijenos praškaste krutine kod vrlo visokih koncentracija krutina/plin, očito viših nego u gustoj fazi kod pneumatskog prijenosa.
U slučaju potencijalne fluidizacije, čak 1 kad nema ubrizgavanja plina, praškasti materijal ispunjava gotovo u potpunosti napravu za prijenos, posebice gornji kanal. Kada se u donji kanal uvede plin, stupac za uravnoteživanje se djelomice Ispuni praškastim materijalom koji se nalazi u gornjem kanalu, prema manometarskoj visini koja izjednačava tlak pf i sprječava povećanje prostora među česticama. Tako prisutnost stupca za uravnoteživanje sprječava fluidizaciju praškastog materijala koji se nalazi u horizontalnom prijenosniku i prisiljava na prijelaz spomenutog materijala u stanje naslage visoke gustoće s potencijalnom fluidizacijom. Osim toga, pošto se prostor između čestica ne povećava, propusnost te sredine je mala i jako ograničava protok plina uvedenog pod tlakom pf. Taj slabi protok plina koji prolazi kroz stupac za uravnoteživanje nazvat ćemo "rasplinjivanjeim".
Na taj način, uz fluidizacijski tlak pf od 80 milibara, brzina plina koji uzrokuje fluidizaciju praškaste glinice i koji cirkulira, odgovara spomenutom tlaku pf i Iznosi približno 33x10-3 ms-1 za napravu opisanu u US 4 016 053, dok za napravu s potencijalnom fluidizacijom iz EP-B-0 179 055 brzina plina koji cirkulira iznosi tek oko 4x10-3 ms-1. Ta brzina je premalena da bi mogla prouzročiti fluidizaciju glinice u sklopu prijenosnika.
Ne postoji fluidizacija, ali se može govoriti o potencijalnoj fluidizaciji: ukoliko nema stalnog protoka materijala u aerokanallzaclji, dolazi do istjecanja putem postepenog obrušavanja, čim se pojavi potreba za praškastim materijalom, primjerice kad se razina u području za punjenje spusti ispod kritične vrijednosti. U stvari, čim kontinuirana potrošnja uskladištenog materijala u području za punjenje postane tolika da se razina materijala spusti ispod otvora kanalizacije za punjenje, određena količina materijala ispadne iz kanalizacije, stvarajući "prazninu" koja se popuni odronom materijala koji za sobom povlači još jedan, te se na taj način pojavljuje sve bliže u aerokanalizaciji, penjući se prema silosu za skladištenje.
Naprava s potencijalnom fluidizacijom za prijenos na naslagama visoke gustoće, kakva je opisana u EP-B-0 179 055, široko je u uporabi, posebice za punjenje posuda od 300 000 ampera nedavnih instalacija koje provode elektrolizu aluminija. Prednosti ove naprave dobro su poznate:
• konstantno punjenje posuda koje omogućava da koševi uvijek budu puni,
• jednostavno održavanje sustava,
• relativno mali tlakovi potrebni za fluidizaciju (0.1 bar u usporedbi sa 6 bara potrebnih za pneumatski prijenos u gustoj fazi),
• sporo pomicanje glinice koje ograničava kvarenje materijala, te trenje ili nagomilavanje proizvoda.
Postavljeni problem
Iako posjeduje sve gore navedene prednosti, naprava opisana u EP-B-0 179 055 može posjedovati i neke nepogodnosti ako se ne poduzmu određene sigurnosne mjere:
• neoptimizirana potrošnja plina za fluidizaciju, pa tako i energije,
• znatna podizanja, odnosno ponovne uporabe glinice, važne za stupce za uravnoteživanje,
• rizik od granulacijskog odvajanja prvenstvenim podizanjem najsitnijih čestica.
S druge strane, u postrojenju za elektrolizu broj područja punjenja, krenuvši od jednog jedinog područja skladištenja, znatan je (nekoliko desetaka), a i udaljenost od područja skladištenja do područja punjenja može biti znatna (nekoliko stotina metara). Da bi se odgovorilo na ova ograničenja, podnositelj zahtjeva predložio je napravu prikazanu u EP-B-0 179 055, koja se sastoji od niza kaskadno postavljenih prijenosnika: primami prijenosnik povezuje područje skladištenja s nizom sekundarnih prijenosnika, od kojih je svaki namijenjen jednoj posudi i opremljen sporednim cjevčicama koje pune koševe ugrađene u gornji dio posude. lako su te aerokanalizacije, a posebice primami prijenosnik, opremljene mnogobrojnim stupcima za uravnoteživanje, u određenim uvjetima rada može se ustanoviti:
• nestabilno funkcioniranje uz rizik potpune blokade aerokanalizacije, kada se rasplinjivanje u stupcima za uravnoteživanje ne odvija ili je nepotpuno,
• neizvjesna kontrola razine glinice u aerokanalizaciji i u stupcu za uravnoteživanje koja u ekstremnim slučajevima može prouzročiti prekid punjenja.
Predmet izuma
Postupak prema izumu je postupak prijenosa praškastih materijala na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom, koristeći se napravom koja sadrži barem jednu aerokanalizaciju, koja se sastoji od donjeg kanala namijenjenog protoku fluidizacijskog plina, te gornjeg kanala namijenjenog protoku praškastog materijala, s time da su dva kanala odvojena poroznom stijenkom, zatim barem jednu cijev za punjenje fluidizacijskim plinom, te stupac za uravnoteživanje čija količina ispunjenosti izjednačuje tlak potencijalne fluidizacije, naznačen time da u gornjem kanalu aerokanalizacije nastaje mjehurić plina pod tlakom. Ponajprije se pokušava stvoriti mjehurić na svakom mjestu u aerokanalizaciji, osim u gornjem dijelu gornjeg kanala u blizini stupaca za uravnoteživanje. Ponajprije se također pokušava postići da spomenuti mjehurić bude trajno lokaliziran u gornjem dijelu gornjeg kanala.
Drugi predmet izuma je naprava koja omogućuje stvaranje, kontroliranje i regulaciju volumena i tlaka mjehurića fluidizacijskog plina koji se zadržava u gornjem dijelu gornjeg kanala aerokanalizacije. Čak i ako je broj područja punjenja znatan, postupak prema izumu dopušta održavanje u stanju potencijalne fluidizacije čitavog onog dijela aerokanalizacije koji je smješten Između područja skladištenja i jedne zone punjenja. Taj je postupak naznačen time da se tlak mjehurića stvorenog prema izumu zadrži u gornjem dijelu gornjeg kanala, tako da se visina praškastog proizvoda koji se nalazi u obližnjem stupcu za uravnoteživanje održi na prethodno definiranoj razini.
Bez poboljšanja koje donosi postupak prema Izumu, dogodilo bi se da protok fluidizacijskog plina kroz praškasti proizvod postane nesiguran, s time da se rizik povećava kada udaljenost između područja skladištenja i područja punjenja prijeđe nekoliko stotina metara i kada postoji znatan broj područja punjenja počevši od područja skladištenja. Čak i ako su aerokanalizacije opremljene s više stupaca za uravnoteživanje, događa se da se poneka područja ne budu u stanju potencijalne fluidizacije, što može imati katastrofalne posljedice, posebice kad se radi o kontinuiranom snabdijevanju jedne ćelije posude za elektrolizu.
Pdnositelj zahtjeva je iznenađujuće ustanovio da, čim gornji dio aerokanalizacije nije ispunjen praškastim materijalom, fluidizacijski plin može lakše protjecati, što poboljšava uvjete za potencijalnu fluidizaciju koji trebaju biti ispunjeni na svakom mjestu aerokanalizacije. Prema postupku izuma, mjehurić fluidizacijskog plina stvara se u gornjem dijelu aerokanalizacije, ne u blizini stupaca za uravnoteživanje, jer se spomenuti praškasti materijal mora moći slobodno penjati u spomenuti stupac. Radi se također 1 o tome da treba stvoriti "stabilni" mjehurić da bi se izbjegla istjecanja ili obrušavanja praškastog materijala.
Postoje, dakle, dvije odvojene faze u gornjem kanalu prijenosnika:
• faza koja je fluidizirana ili u stanju potencijalne fluidizacije, koja je smjesa praškaste krutine i fluidizacijskog plina, smještena u donjem dijelu aerokanalizacije,
• odvojena faza koja se sastoji ponajprije od fluidizacijsko plina koji protječe gornjim dijelom prijenosnika. Ova faza sadrži "mjehurić".
Kao i kod klasične fluidizacije, gornji kanal aerokanalizacije nije u potpunosti ispunjen praškastim materijalom koji se prenosi, ali postoji velika razlika između naprave za postupak prema izumu i aerokanalizacije za klasičnu fluidizaciju, a sastoji u tome što mjehurić plina koji prelazi gornju razinu praškastog materijala traje i nakon stlačivanja. Taj je tlak izravno povezan s visinom praškastog materijala smještenog u obližnjem stupcu za uravnoteživanje.
Za stvaranje ovih mjehurića uvode se primjerice brane, kao što su plosnate šipke ili drugi geometrijski oblici kao što je kružno ili mnogokutno probijanje stupaca za uravnoteživanje. Može se i kombinirati ugradnja plosnatih šipki i probijanje stupaca za uravnoteživanje.
Volumen koji zauzima plinski mjehurić ovisi o veličini aerokanalizacije, o visini i o rasporedu brana. Ta visina uglavnom iznosi između stotinke i polovice visine korisnog dijela aerokanalizacije koja prenosi praškastu krutinu. U stvari, ako je ta visina manja od stotinke visine korisnog dijela aerokanalizacije, plin ne može slobodno protjecati i mjehurić nije efikasan. Ako je ta visina viša od polovice visine korisnog dijela aerokanalizacije, protok praškastog proizvoda je ograničen i beskorisno je povećavati visinu aerokanalizacije jer će protok proizvoda koji se prenosi biti jednak. Idealno, visina mjehurića je primjerice 50 mm za tradicionalnu aerokanalizaciju.
Raspored brana ovisi o ukupnoj duljini aerokanalizacije, te o broju stupaca za uravnoteživanje. Uglavnom je potrebna barem jedna brana povezana sa svakim stupcem za uravnoteživanje. Sustav ipak može funkcionirati i s brojem brana manjim od broja stupaca za uravnoteživanje. Svaki mjehurić je tada povezan s barem jednim stupcem za uravnoteživanje.
Dakle, mjehurić je ograničen u prostoru gornjom stijenkom gornjeg kanala aerokanalizacije, tako da plosnate šipke čine branu i/ili probijanje bar jednog stupca za uravnoteživanje. Druga granica je gornja razina praškastog materijala. Izvan te posljednje granice sklop stijenki je fiksan, što omogućuje trajno lokaliziranje mjehurića, odnosno njegovo stabiliziranje i stiskanje u savršeno definiranim granicama. Na taj se način izbjegava svaki rizik od naglog pomicanja mjehurića, koje bi moglo prouzročiti bilo istjecanje ili odron praškastog materijala u aerokanalizaciji, ili lokalnu blokadu prouzročenu potpunim popunjenjem praškastim materijalom dijela gornjeg kanala aerokanalizacije.
Mjehurić je podvrgnut tlačenju izravno povezanom s visinom praškastog materijala koji puni pridruženi stupac za uravnoteživanje. U slučaju kad je broj brana manji od broja stupaca za uravnoteživanje, mjehurić je pridružen većem broju stupaca popunjenih praškastim materijalom do primjetno jednake visine.
Lokalnim kontroliranjem volumena i tlaka mjehurića može se kontrolirati fluidizacijski tlak u svakoj točki aerokanalizacije.
Kada je mjehurić stvoren, moguće je kontrolirati visinu glinice u stupcu za uravnoteživanje, a formula
pb = h * d ;u kojoj je ;h = visina glinice u stupcu za uravnoteživanje ;d = vidljiva srednja gustoća glinice ;prikazuje odnos između tlaka mjehurića i visine glinice. ;Fluidizacijski tlak pf vlada u donjem kanalu aerokanalizacije i omogućava potencijalnu fluidizaciju praškastog materijala u gornjem kanalu. Tlak mjehurića povezan je s fluidizacijskim tlakom sljedećom pojednostavljenom formulom: ;pf = ΔPP+h1*d+pb
u kojoj je
ΔPP = gubitak tereta u poroznoj stijenci
h1 = visina glinice u aerokanalizaciji
ΔPp ostaje praktički konstantan jer je ovisan samo o debljini porozne stijenke i brzini plina. Dakle, dovoljno je regulirati fluidizacijski tlak, tlačenjem koje se oslanja na veličinu tlaka mjehurića, da bi se visina glinice u stupcu za uravnoteživanje održala na nekoj kontroliranoj razini, visini prethodno definirane vrijednosti.
Taje regulacija praktički ostvarena upotrebom prijenosnika tlaka i manometra koji mjeri tlak mjehurića s kojim je povezana brana za automatsku regulaciju fluidizacijskog tlaka.
Na taj način kontroliranje tlaka mjehurića omogućava zadržavanje fluidizacijskog tlaka na nekoj optimalnoj vrijednosti za održanje sustava u stanju potencijalne fluidizacije. Tako se Izbjegne svaka pretjerana količina plina u sustavu. te je, kao posljedica toga, moguće je maksimalno smanjiti potrošnju energije potrebne za fluidizaciju.
U praksi se nastoji održati malo pozitivan tlak mjehurića da bi se količina uvedenog plina održala na minimumu, ali istovremeno i zadržala dovoljna količina glinice u stupcu za uravnoteživanje. Obično se tlak mjehurića održava konstantnim između 1 i 500 mbara, ponajprije između 5 i 50 mbara.
Tlak mjehurića može se izmjeriti u svakoj točki aerokanalizacije, ali poželjno ga je mjeriti na krajnjim dijelovima aerokanalizacije, jer se time moguće osigurati da je aerokanalizacija puna praškastog materijala za prijenos. Jednostavnom indikacijom daje tlak mjehurića na tom položaju pozitivan, moguće je utvrditi da sustav ispravno funkcionira i da su sva područja za punjenje dobro snabdijevena.
Ukoliko je tlak mjehurića reguliran na gore opisan način može se ustanoviti:
• stalna razina glinice u stupcima za uravnoteživanje,
• slaba, dapače nikakva, istjecanja krutih čestica zbog slabog protoka plina potrebnog za reguliranu fluidizaciju,
• nepostojanje granulacijskog odvajanja duž čitave aerokanalizacije,
• pravilno Istjecanje praha. Aerokanalizacija je u svakom trenutku puna proizvoda, te se na taj način izbjegava svaka mogućnost prekida opskrbe.
• minimalna potrošnja energije za sklop uređaja za proizvodnju fluidizacjiskog plina.
OBLIK OSTVARENJA IZUMA - PRIMJER
Postupak prema izumu bolje će se razumjeti nakon detaljnog opisa naprave za prijenos horizontalnom aerokanalizacljom, uz tlak mjehurića u sustavu visoke gustoće, koja se koristi za punjenje suvremenih posuda za elektrolizu aluminija. Ta je naprava ovdje predstavljena pomoću primjera koji ne ograničuje izum.
Slika 1 shematski je prikaz vertikalnog presjeka naprave prema izumu, koja ovdje sadrži horizontalnu aerokanalizaciju što može predstavljati dio primarnog ili sekundarnog prijenosnika, koji povezuje napravu za skladištenje sa uređajem za pražnjenje i koji sadrži plosnatu šipku što tvori branu 1 odvaja dva mjehurića od kojih je svaki povezan s jednim stupcem za uravnoteživanje.
Slika 2 je shema uređaja za reguliranje fluidizacljskog tlaka, a koji primjenjuje prijenosnik tlaka i manometar, koji mjeri tlak mjehurića s kojim je povezana brana za automatsku regulaciju fluidizacijskog tlaka.
Slika 3 je shema koja prikazuje kasnije predstavljeni primjer s određenim rasporedom stupaca za uravnoteživanje i brana.
Naprava sa slike 1 sastoji se od zračnog rezervoara za skladištenje materijala za prijenos 1, povezanog kanalizacijom 2 s prijenosnikom 3 aerkonalizacijskog ili fluidizacijskog kliznog tipa, sa stupcima za uravnoteživanje 4.1 i 4.2, i s uređajem za pražnjenje 9 prijenosnika, koji potpomognut sustavom za kontrolirano doziranje 10, usmjerava praškasti materijal prema području za punjenje 11.
Rezervoar za zračno skladištenje i sadrži nagomilani praškasti materijal 12 pod atmosferskim tlakom. Ovaj rezervoar nalazi se iznad jednog od krajnjih dijelova horizontalnog (ili nagnutog) prijenosnika 3 na koji je priključen pomoću kanalizacije 2. Prijenosnik 3, dugačak i razgranat, sastoji se od porozne stijenke 5 koja odvaja donji kanal 6 od gornjeg kanala 7 za protok praškastog materijala.
Fluidizacijski plin G uvodi se putem kanalizacije 8 u donji kanal 6 gdje se podvrgava fluidlzacijskom tlaku pf. Taj plin prolazi kroz poroznu stijenku 5, nazvanu također platnom, a zatim kroz praškasti materijal koji ispunjava gornji kanal 7 prijenosnika. Plin se polako ispušta (Dl, D2) dok prolazi kroz praškasti materijal koji djelomično ispunjava stupce za uravnoteživanje 4.1 1 4.2 do razina 15.1 i 15.2, prema manometarskoj visini h koja izjednačava tlak plina pf.
Brana je napravljena u obliku plosnate šipke 50 koja dijeli na dva dijela gornji dio gornjeg kanala 7 i tako stvara dva mjehurića B1 i B2. Volumen tih mjehurića je savršeno ograničen u prostoru stijenkom visokog dijela 14 gornjeg kanala 7, plosnatom šipkom 50, prodorima 40.1 i 40.2 stupaca za uravnoteživanje 4.1 i 4.2 i gornjim dijelom 13 praškastog materijala 12.
Slika 1 pokazuje kako se izvršava protok fluidizacijskog plina G koji prolazi kroz platno 6, te se zatim usmjerava prema stupcima za uravnoteživanje 4.1 i 4.2 sa svake strane brane 50. Treba se podsjetiti da slika 1 prikazuje dva stupca za uravnoteživanje povezana s jednom branom, no jasno je da će kod duljih aerokanalizacija biti znatniji broj stupaca i brana.
Aerokanalizacija je opremljena sredstvom za pražnjenje 9 koje pretvara horizontalno kretanje praškastog materijala u vertikalno ili jako nagnuto kretanje, te tako omogućava punjenje bilo sekundarnog prijenosnika, ako se radi o aerokanalizaciji u funkciji primarnog prijenosnika, bilo koša ugrađenog u gornji dio posude za elektrolizu, ako se radi o aerokanalizaciji u funkciji sekundarnog prijenosnika. Koševi su opremljeni u svom donjem dijelu sustavima za kontrolirano doziranje 10 koji omogućuju uvođenje željenih količina glinice u posudu.
Sadašnji primjer kao primarni prijenosnik prikazuje horizontalnu aerokanalizaciju dugu oko 400 m. Snabdjevena je glinicom, počevši od silosa za skladištenje koji se nalazi u njenoj sredini. Broj posuda koje ta aerokanalizacija snabdijeva je 72: postoje 72 sekundama prijenosnika koja snabdijevaju koševe ugrađene u gornji dio svake od 72 posude. Primami prijenosnik je opremljen s 36 stupaca za uravnoteživanje i s jednakim brojem brana.
Tlak mjehurića izmjeren na kraju aerokanalizacije iznosi 10 mbara. Održava se konstantnim reguliranjem fluidizacijskog tlaka.
Slika 2 prikazuje mogućnost reguliranja fluidizacijskog tlaka pf pomoću mjerenja tlaka mjehurića pb u mjehuriću B, da bi se održala kontrolirana razina glinice, na nekoj zadanoj željenoj vrijednosti h, u stupcu za uravnoteživanje 4.
Ta se regulacija postiže primjenom prijenosnika tlaka 80 povezanog s manometrom, koji mjeri tlak mjehurića pb i s kojim je povezana brana 81 s automatskom regulacijom fluidizacijskog tlaka pf, koji kontrolira dotok fluidizacijskog plina G kanalizacijom 8.
Tako kontrola tlaka mjehurića pb omogućava održavanje fluidizacijskog tlaka pf na optimalnoj vrijednosti, te na taj način omogućuje održavanje sustava u stanju potencijalne fluidizacije.
Tlak mjehurića može se izmjeriti u svakoj točki aerokanalizacije, ali najbolje je to činiti na krajevima aerokanalizacije jer je tamo moguće utvrditi daje aerokanalizacija puna glinice. Jednostavnom indikacijom da je tlak mjehurića pozitivan na tom mjestu, sigurno je da sustav dobro funkcionira i da su sve posude snabdjevene.
Shema na slici 3 pokazuje relativan raspored stupaca za uravnoteživanje i brana potrebnih za stvaranje tlaka mjehurića za poželjno funkcioniranje sustava u fazi visoke gustoće, u slučaju kada instalacija sadrži 2n posuda za elektrolizu i n stupaca za uravnoteživanje. U odabranom primjeru, n iznosi 36.
Plosnata šipka 50.1 odvaja mjehuriće B1 i B2. Smještena je malo nizvodno od stupca 4.1. Uz mjehurić B1 povezan je uređaj za ispražnjavanje 9.1 koji predstavlja dva sekundarna prijenosnika od kojih svaki snabdijeva jednu posudu. Isto tako plosnata šipka 50.(n-l) odvaja mjehuriće Bn-1 i Bn. Smještena je malo nizvodno od stupca za uravnoteživanje 4.(n-l). Mjehurić Bn povezan je s uređajem za ispražnjavanje 9.n koji predstavlja dva prijenosnika što snabdijevaju posude broj 2n-1 i 2n. Brana 50.n je u stvari povezana sa stijenkom krajnjeg dijela 90 prijenosnika, smještenom nizvodno od zadnjeg stupca za uravnoteživanje 4.n. Prijenosnik tlaka 80 smješten je u blizini krajnjeg dijela 90 aerokanalizacije 3: reguliranje fluidizacijskog tlaka pf oslanja se na učinak na mjehurić Bn, smješten na kraju aerokanalizacije, što znači pogodan da bude pod najmanjim tlakom.
Prednosti postupka prema izumu
• stalna razina glinice u stupcima za uravnoteživanje,
• slabo, odnosno nikakvo, istjecanje krutih čestica zbog slabog protoka plina potrebnog za reguliranu fluidizaciju,
• nepostojanje granulacijskog odvajanja duž cijele aerokanalizacije,
• izlaženje, odnosno pravilno istjecanje praha. Ta je prednost posebice važna za posude za elektrolizu alummija.
• minimalna potrošnja energije za sklop uređaja za proizvodnju fluidizacijskog plina.

Claims (16)

1. Postupak prijenosa praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom, uz primjenu naprave koja sadrži barem jednu aerokanalizaciju (3), koja se sastoji od donjeg kanala (5) namijenjenog protjecanju fluidizacijskog plina (G), te gornjeg kanala (7) namijenjenog protjecanju praškastog materijala (12), s time da su ta dva kanala odvojena poroznom stijenkom (6), barem jednu kanalizaciju (8) za snabdijevanje plinom (G) i jedan stupac za uravnoteživanje (4; 4.1, 4.2; 4.n) čija je visina ispunjenosti (h) jednaka tlaku potencijalne fluidizacije (pf), naznačen time, da se pri korištenju fluidizacijskog tlaka u spomenutoj aerokanalizaciji u gornjem kanalu (7) aerokanalizacije (3) stvara mjehurić (B1, B2; B; Bn) plina pod tlakom.
2. Postupak prijenosa praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema zahtjevu 1, naznačen time, da se spomenuti mjehurić (B1, B2; B; Bn) trajno nalazi u gornjem dijelu (14) gornjeg kanala (7) spomenute aerokanalizacije (3).
3. Postupak prenošenja praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema zahtjevima 1 i 2, naznačen time, da spomenuti mjehurić (B1, B2; B; Bn) nastaje i zadržava se u gornjem dijelu (14) gornjeg kanala (7) spomenute aerokanalizacije (3) instaliranjem stijenki koje čine branu, tako da stlačivanje spomenutog mjehurića rezultira stlačivanjem spomenute aerokanalizacije fluidizacijskim tlakom.
4. Postupak prijenosa praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 3, naznačen time, da je spomenuti mjehurić (B1, B2; B; Bn) stlačenog plina povezan s bar jednim stupcem za uravnoteživanje (4; 4.1, 4.2; 4.n).
5. Postupak prijenosa praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 4, naznačen time, da se tlak potencijalne fluidizacije regulira povezano uz tlak mjehurića (pb).
6. Postupak prijenosa praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema zahtjevu 5, naznačen time, da se tlak mjehurića (pb) mjeri na kraju aerokanalizacije.
7. Postupak prijenosa praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema zahtjevu 5, naznačen time, da tlak mjehurića (pb) iznosi između 1 i 500 mbar, po mogućnosti između 5 i 50 mbar.
8. Postupak prijenosa praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema bilo kojem od zahtjeva 5 do 7, naznačen time, da se za kontroliranje dovoda fluidizacijskog plina (G) kanalizacijom (8) koristi prijenosnik tlaka (80) povezan s manometrom, koji mjeri tlak mjehurića (pb) i s kojim je povezana brana (81) s automatskom regulacijom fluidizacijskog tlaka (pf).
9. Naprava za prijenos praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom, koja sadrži barem jednu aerokanalizaciju (3), koja se sastoji od donjeg kanala (5) namijenjenog protoku fluidizacijskog plina (G), te gornji kanal (7) namijenjen protoku praškastog materijala (12), s time da su ta dva kanala odvojena poroznom stijenkom (6), kao 1 barem jednu kanalizaciju (8) za snabdijevanje plinom (G) i stupac za uravnoteživanje (4; 4.1, 4.2; 4.n) čija je visina ispunjenosti (h) jednaka tlaku potencijalne fluidizacije (pf), naznačena time, da je gornji dio (14) gornjeg kanala (7) aerokanalizacije (3) opremljen barem jednom branom (50), primjerice u obliku plosnate šipke.
10. Naprava za prenošenje praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema zahtjevu 9, naznačena time, da svaka brana (50) pridonosi stvaranju i trajnom održavanju mjehurića (B1, B2; B; Bn) stlačenog plina u gornjem dijelu (14) gornjeg kanala (7) aerokanalizacije (3), kad se ta aerokanalizacije podvrgne tlaku potencijalne fluidizacije.
11. Naprava za prenošenje praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema zahtjevu 9 ili 10. naznačena time, da svaka brana (50) zauzima između jedne stotinke i jedne polovine visine spomenutog gornjeg kanala (7).
12. Naprava za prenošenje praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluldizacijom, koja sadrži barem jednu aerokanalizaciju (3), koja se sastoji od donjeg kanala (5) namijenjenog protoku fluidizacijskog plina (G), te gornjeg kanala (7) namijenjenog protoku praškastog materijala (12), s time da su ta dva kanala odvojena poroznom stijenkom (6), kao i barem jednu kanalizaciju (8) za snabdijevanje plinom (G) i stupac za uravnoteživanje (4; 4.1, 4.2; 4.n) čija je visina ispunjenosti (h) jednaka tlaku potencijalne fluidizacije (pf), naznačena time, da se spomenuti stupac za uravnoteživanje (4; 4.1, 4.2; 4.n) nastavlja u spomenutu aerokanalizaciju (3) probojem (40.1, 40.2; 40).
13. Naprava za prijenos praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema zahtjevu 12, naznačena time, da spomenuti proboj (40.1, 40.2; 40) pridonosi stvaranju i trajnom održavanju mjehurića (B1, B2; B; Bn) stlačenog plina u gornjem dijelu (14) gornjeg kanala (7) aerokanalizacije (3), kad se spomenuta aerokanalizacija podvrgne tlaku potencijalne fluidizacije.
14. Naprava za prijenos praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema zahtjevu 12 ili 13, naznačena time, da spomenuti proboj (40.1, 40.2; 40) spomenutog stupca za uravnoteživanje (4; 4.1, 4.2; 4.n) ima visinu između jedne stotinke i jedne polovine visine spomenutog gornjeg kanala (7).
15. Naprava za prijenos praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema bilo kojem od zahtjeva 9 do 11, te bilo kojem od zahtjeva 12 do 14, naznačena time, da je visina brane ili svake od brana (50) i proboja (40.1. 40.2) stupaca za uravnoteživanje (4.1, 4.2) očito jednake i određuju visinu mjehurića ili svakog od mjehurića (Bl, B2) stlačenog plina.
16. Naprava za prijenos praškastog materijala (12) na naslagama visoke gustoće potencijalnom fluidizacijom prema bilo kojem od zahtjeva 9 do 15, naznačena time, daje broj brana (50; 50.1, 50.2; 50.n) manji ili jednak broju stupaca za uravnoteživanje (4;4.1.4.2;4.n).
HR20000763A 1998-05-11 2000-11-09 Method for conveying on high-density bed powder materials and device with potential fluidisation for implementing same HRP20000763A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9806124A FR2778393B1 (fr) 1998-05-11 1998-05-11 Procede pour le convoyage en lit hyperdense de materiaux pulverulents et dispositif a fluidisation potentielle destine a le mettre en oeuvre
PCT/FR1999/001075 WO1999058435A1 (fr) 1998-05-11 1999-05-06 Procede pour le convoyage en lit hyperdense de materiaux pulverulents et dispositif a fluidisation potentielle destine a le mettre en oeuvre

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HRP20000763A2 true HRP20000763A2 (en) 2001-10-31

Family

ID=9526379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HR20000763A HRP20000763A2 (en) 1998-05-11 2000-11-09 Method for conveying on high-density bed powder materials and device with potential fluidisation for implementing same

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6382881B1 (hr)
EP (1) EP1086035B1 (hr)
JP (1) JP2002514561A (hr)
AR (1) AR015292A1 (hr)
AU (1) AU744868B2 (hr)
BR (1) BR9910366A (hr)
CA (1) CA2331869C (hr)
DE (1) DE69903159T2 (hr)
EG (1) EG22001A (hr)
ES (1) ES2184508T3 (hr)
FR (1) FR2778393B1 (hr)
HR (1) HRP20000763A2 (hr)
HU (1) HUP0102312A3 (hr)
NO (1) NO322941B1 (hr)
NZ (1) NZ507256A (hr)
RS (1) RS49650B (hr)
WO (1) WO1999058435A1 (hr)
YU (1) YU68800A (hr)
ZA (1) ZA200005406B (hr)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6809054B1 (en) * 2000-11-21 2004-10-26 Uop Llc FCC spent catalyst distributor
NO315037B1 (no) 2001-03-21 2003-06-30 Norsk Hydro As Fremgangsmåte og system for distribusjon av fluidiserbare materialer
FR2831528B1 (fr) 2001-10-26 2004-01-16 Pechiney Aluminium Systeme de repartition de matiere pulverulente avec des debits pondereux controles
NO317229B1 (no) * 2002-07-01 2004-09-20 Storvik As Punktmater
CN100545064C (zh) * 2004-03-29 2009-09-30 杭州中科管道物流工程有限公司 一种易氧化性粉料流态化输送装置
EP1894865A1 (de) * 2006-08-31 2008-03-05 Claudius Peters Technologies GmbH Fördervorrichtung für pulverförmiges Gut
CN101715423B (zh) * 2007-06-04 2014-02-26 克劳迪亚斯·彼得斯项目有限责任公司 可流化物料用分配装置
US7553111B2 (en) * 2007-06-28 2009-06-30 Flsmidth A/S Fluidizing gravity conveyor with high temperature multi-layered fluid distributor member
FR2918975B1 (fr) * 2007-07-19 2009-11-20 Alcan Int Ltd Procede permettant de convoyer sans segregation des materiaux pulverulents
CN101372753B (zh) * 2007-08-23 2011-08-31 沈阳铝镁设计研究院有限公司 一种流态化给料装置
US8764350B2 (en) * 2008-06-05 2014-07-01 Alstom Technology Ltd Conveyor for transporting powder, and a method for conveying powder
FR2952363B1 (fr) 2009-11-09 2011-11-11 Alcan Int Ltd Dispositif a fluidisation potentielle destine au convoyage de materiaux pulverulents en lit hyperdense
CN102556538A (zh) * 2010-12-26 2012-07-11 中铝国际技术发展有限公司 大直径平底仓
CN105905616A (zh) * 2016-06-27 2016-08-31 中国冶集团有限公司 一种氧化铝超浓相输送装置及安装方法
CN109941756B (zh) * 2019-03-01 2024-04-19 成都瑞柯林工程技术有限公司 颗粒物筛分方法及粉体流化装置
US11708225B2 (en) * 2019-04-04 2023-07-25 Reel Alesa Ag Precision flow feeding device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3056632A (en) * 1958-11-07 1962-10-02 Holderbank Cement Pneumatic conveyor
US4016053A (en) * 1975-10-01 1977-04-05 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Feeding particulate matter
FR2391136A1 (fr) * 1977-05-18 1978-12-15 Pechiney Aluminium Procede d'autoregulation d'un transport pneumatique
CH645677A5 (de) 1979-08-28 1984-10-15 Alusuisse Vorrichtung zum beschicken von elektrolysezellen und verfahren zu deren betrieb.
DE3024567A1 (de) * 1980-06-28 1982-01-21 Cobolt Carl Compart, Vorm. H.F. Christian Bolte Gegr. 1884, 2000 Hamburg Foerderrinne
FR2562878B2 (fr) 1984-04-12 1989-06-30 Pechiney Aluminium Dispositif clos a fluidisation potentielle pour le convoyage horizontal en lit dense de materiaux pulverulents
FR2575680B1 (fr) * 1985-01-08 1987-07-03 Pechiney Aluminium Dispositif a lit fluidise pour la separation continue de deux phases solides melangees

Also Published As

Publication number Publication date
AU5948699A (en) 1999-11-29
EP1086035A1 (fr) 2001-03-28
DE69903159T2 (de) 2003-04-30
US6382881B1 (en) 2002-05-07
HUP0102312A2 (hu) 2001-11-28
EP1086035B1 (fr) 2002-09-25
AU744868B2 (en) 2002-03-07
EG22001A (en) 2002-05-31
ES2184508T3 (es) 2003-04-01
FR2778393A1 (fr) 1999-11-12
ZA200005406B (en) 2001-08-29
CA2331869C (fr) 2008-07-08
FR2778393B1 (fr) 2000-06-16
YU68800A (sh) 2003-02-28
NO322941B1 (no) 2006-12-18
JP2002514561A (ja) 2002-05-21
WO1999058435A1 (fr) 1999-11-18
NZ507256A (en) 2003-11-28
NO20005742D0 (no) 2000-11-13
AR015292A1 (es) 2001-04-18
CA2331869A1 (fr) 1999-11-18
NO20005742L (no) 2000-11-13
DE69903159D1 (de) 2002-10-31
HUP0102312A3 (en) 2002-02-28
RS49650B (sr) 2007-09-21
BR9910366A (pt) 2001-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HRP20000763A2 (en) Method for conveying on high-density bed powder materials and device with potential fluidisation for implementing same
AU2008221091B2 (en) Method and apparatus for controlling a stream of solids
CN102596769B (zh) 用于在超密度床中传送粉末材料的潜在流化设备
SI8312088A8 (en) Closed device with possibility of fludisation for pulverised materials horizontal transportation
US8225936B2 (en) Method and apparatus for dividing a stream of solids
SK11782003A3 (sk) Spôsob distribúcie fluidizovateľných materiálov a systém na jeho vykonávanie
JPH033752B2 (hr)
US5360297A (en) Apparatus for automatic level control in a closed channel or container for transport and/or distribution of fluidizable material
US6402437B1 (en) Process for conveyance of powder materials in hyperdense phase applicable to bypassing obstacles
Dikty et al. Energy-saving pneumatic conveying pipe system
NZ207980A (en) Fluidised bed conveyer with balancing column:vent outlet in receiving container

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
ARAI Request for the grant of a patent on the basis of the submitted results of a substantive examination of a patent application
OBST Application withdrawn