PL178051B1

PL178051B1 - Urządzenie do mieszania materiału stałego i płynu

Info

Publication number: PL178051B1
Application number: PL95320348A
Authority: PL
Inventors: Stefan Ćhman; Nils Bringfors; Lars-Erik Johansson
Original assignee: Flaekt Ab
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 2000-02-29
Also published as: RU2137535C1; SE9404104D0; PT794830E; AU699500B2; MD1228F1; FI972232A0; RO115424B1; CZ157397A3; CN1166793A; UA32603C2; KR980700120A; SE9404104L; DK0794830T3; CN1076980C; SI9520142B; SE503674C2; WO1996016727A1; ES2172602T3; EP0794830B1; EE9700119A

Abstract

1 . Urzadzenie do mieszania materialu stalego i plynu, zawierajace pojemnik majacy otwór wlotowy materialu stalego i otwór wy- lotowy mieszaniny materialu i plynu, przy czym w pojemniku sa usytuowane dysze roz- pylajace oraz co najmniej jeden wal obroto- wy, na którym sa zamocowane mieszadla, znamienne tym, ze pojemnik (1) zawiera sciane dolna (7) i przepuszczalna dla powietrza sciane górna (6), pomiedzy którymi jest uksztaltowana komora (12), zawierajaca otwory wlotowe powietrza (13,14). Fig. 1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do mieszania materiału stałego i płynu.

Tego typu urządzenie jest stosowane, zwłaszcza do mieszania wody i materiału absorpcyjnego, który reaguje z zanieczyszczeniami gazowymi w gazach spalinowych.

Podczas oczyszczania gazu ze spalin, umieszcza się w nim materiał absorpcyjny w stanie zwilżonym na którym osadzają się zanieczyszczenia i w postaci pyłu zostają oddzielone od gazu.

Znane są reaktory kontaktowe przez które przepuszcza się gazy zawierające substancje trujące na przykład dwutlenek siarki. Stały materiał absorpcyjny jest dostarczany do reaktora w stanie zwilżonym. Gazy następnie przepuszcza się przez oddzielacz pyłu, przy czym pył jest gromadzony w oddzielnym pojemniku, zaś oczyszczony gaz jest odprowadzany na zewnątrz.

Część pyłu oddzielonego w oddzielaczu jest przeprowadzana do mieszacza, gdzie miesza się go z wodą, po czym ponownie używa się jako materiał absorpcyjny, poprzez wprowadzenie do gazów spalinowych razem z dodatkiem świeżego absorbentu. Jako świeży absorbent stosuje się, zwłaszcza wapno gaszone (calcium hydroxide).

Z opisu patentowego PL nr 108 503 znane jest urządzenie do mieszania materiału stałego i płynu zawierające pojemnik, mający otwór wlotowy materiału stałego i otwór wylotowy mieszaniny materiału i płynu. W pojemniku są usytuowane dysze rozpylające oraz co najmniej jeden wał obrotowy, na którym są zamocowane mieszadła w postaci śrubowych kołnierzy, łopat, łopatek albo tym podobnych. Urządzenia te nie zawsze były zdolne do wytwarzania jednorodnej mieszaniny, w której woda jest równo rozprowadzona w materiale stałym. Wadą tych konstrukcji jest tworzenie się brył materiału, zwłaszcza kiedy materiał stały posiada dużą ilość cząstek hydrofobowych, jak w przypadku popiołu lotnego.

Urządzenie do mieszania materiału stałego i płynu, według wynalazku, zawierające pojemnik, mający otwór wlotowy materiału stałego i otwór wylotowy mieszaniny materiału i płynu, przy czym w pojemniku są usytuowane dysze rozpylające oraz co najmniej jeden wał obrotowy na którym są zamocowane mieszadła, charakteryzuje się tym, że pojemnik zawiera ścianę dolną i przepuszczalną dla powietrza ścianę górną pomiędzy którymi jest ukształtowana komora, zawierająca otwory wlotowe powietrza.

Korzystne jest gdy komora zawiera części przednią i tylną, pomiędzy którymi jest usytuowana przegroda.

Zaletą urządzenia według wynalazku jest to, że dostarczany materiał absorpcyjny jest utrzymywany w pojemniku w stanie płynnym za pomocą dostarczanego powietrza jak również mieszadeł. Zarówno powietrze jak i obracające się mieszadła nie pozwalają na tworzenie się stałych nie, rozdrobnionych brył materiału. Materiał ten jest dostarczany do gazów spali nowych

178 051 w postaci jednorodnej mieszaniny, w której wilgoć jest równomiernie rozprowadzona. Zastosowanie komory zapewnia osiągnięcie odpowiednich warunków upłynniania w dwóch częściach komory. Możliwe jest również dostarczanie regulowanej ilości powietrza, zwłaszcza do przedniej części komory, pozwalającego na uzyskanie odpowiedniego stanu upłynnienia materiału.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do mieszania, w widoku z boku fig. 2 urządzenie w widoku z góry oraz fig. 3 przekrój urządzenia wzdłuż linii III-III oznaczonej na fig. 2.

Przedstawione na fig. 1 urządzenie do mieszania materiału stałego i płynu, posiada kształt wydłużonego, równoległościennego pojemnika 1. Pojemnik 1 ma pionowe ściany boczne 2 i 3, pionowe ściany tylną 4 i przednią 5, poziome ściany górną 6 i dolną 7, i poziomą pokrywę 8.

Pomiędzy ścianą 4 i pokrywą 8 pojemnik 1 ma otwór wlotowy 9, przez który od góry dostarcza się materiał stały oznaczony strzałką P1. Po przeciwległej stronie, pojemnik 1 posiada otwór wylotowy 10, przez który wylatuje jednorodna mieszanina materiału stałego i wody, kierunek wylotu mieszaniny oznaczono strzałkami P2 na fig. 2 i 3.

W przykładzie przedstawionym na fig. 1 pojemnik 1 jest wkładany do pionowego kanału gazu spalinowego 11, od strony ściany przedniej 5. Do spalinowego 11 jest doprowadzany gaz zawierający zanieczyszczenia w postaci dwutlenku siarki, przy czym gaz odprowadza się do góry, a kierunek odprowadzania oznaczono strzałką P3 na fig. 1 i 3, w celu oczyszczenia go w znany sposób. Otwór wylotowy 10 jest przelewem utworzonym w wyniku tego, że ściany boczne 2 i 3 są niższe w części pojemnika 1 wkładanej do kanału 11 niż w części pojemnika 1 znajdującej się na zewnątrz kanału 11. Jak widać na fig. 1 i 2, pokrywa 8 jest ułożona pomiędzy otworem wlotowym 9 a otworem wylotowym 10, to znaczy aż do kanału gazu spalinowego 11.

Poziome ściany górna 6 i dolna 7 są ułożone z odstępem, a pomiędzy nimi jest utworzona komora 12, która w kierunku poprzecznym, jest ograniczona dwoma ścianami bocznymi 2 i 3, zaś w kierunku wzdłużnym jest ograniczona dwoma ścianami tylną 4 i przednią 5. Ściana górna 6 stanowiąca strop komory 12 zawiera przepuszczalną dla powietrza tkaninę fluidalną, wykonaną z poliestru, która jest zamocowana w pojemniku 1 w stanie rozciągniętym. Urządzenie zawiera dwa otwory wlotowe powietrza 13 i 14, za pomocą których dostarcza się powietrze do komory 12, przy czym kierunek wpływu powietrza oznaczono strzałkami P4 na fig. 1 i 2.

Za pomocą kanału 15 dostarcza się wodę, przy czym kanał 15 jest umieszczony powyżej pojemnika 1 i jest połączony z wieloma dyszami 16, umieszczonymi w górnej części pojemnika 1, w celu rozpylania wody w drobnej postaci nad materiałem stałym w pojemniku 1. Dysze 16, z których kilka jest pokazanych na rysunku, są umieszczone w dwóch równoległych rzędach, wzdłuż pojemnika 1.

W pojemniku 1 są umieszczone obok siebie, dwa poziome wały 17, 17' rozciągające się wzdłuż całego pojemnika 1. Wały 17, 17' są zamocowane obrotowo w ścianie tylnej 4 i przedniej 5 za pomocą łożysk 18, 18' i, odpowiednio, 19, 19'. Silnik 20 obraca wały 17, 17' za pomocą przekładni 21.

' Na każdym wale 17, 17'jest zamocowanych wiele dysków eliptycznych 22, 22', pochylonych do małych osi elipsy, przy czym dyski 22, 22' są oddalone od siebie. Wały 17, 17' przechodzą przez środki odpowiednich dysków 22, 22'. W przedstawionym przykładzie, każdy dysk 22, 22' jest tak nachylony względem wału 17, 17', że kąt a pomiędzy osią wielką elipsy dysku i wałem 17, 17' wynosi około 60° (patrz fig. 1). Kąt a korzystnie zmienia się pomiędzy wartością 45° i 80°. Tak pochylone dyski 22, 22' względem odpowiednich wałów 17, 17', posiadające kształt eliptyczny, zapewniają kołowy występ osiowy, jak to przedstawiono na fig. 3. Dyski 22, 22' ustawione na jednym wale 17, wystają do przestrzeni pomiędzy dyskami 22, 22' drugiego wału 17'.

178 051

Każdy z dysków 22, 22' umieszczonych i ukształtowanych w sposób pokazany na fig. wykonuje, podczas obrotu wałów 17, 17', ruch powodujący dokładne wymieszanie materiału stałego.

Kanał gazów spalinowych 11 tworzy część systemu do oczyszczania gazów spalinowych zawierających zanieczyszczenia w postaci dwutlenku siarki. Gazy spalinowe wprowadzane zgodnie ze strzałką P3 przemieszczają się przez kanał gazów spalinowych 11, w którym stały materiał absorpcyjny, reagujący z zanieczyszczeniami gazowymi, jest w stanie zwilżonym. W ten sposób materiał absorpcyjny jest wprowadzany do gazów spalinowych, w celu przekształcenia zanieczyszczeń gazowych na oddzielany pył. Gazy spalinowe przemieszcza się następnie przez oddzielacz pyłu (nie pokazany) z którego oczyszczone gazy spalinowe są wydalane do otaczającej atmosfery. Część pyłu oddzielanego w oddzielaczu pyłu ma, wraz z dodatkiem świeżego absorbentu, na przykład postać cząstek wapna palonego, dostarczanych jako materiał stały w kierunku strzałki P1 do otworu wlotowego 9 pojemnika 1, który miesza się w pojemniku 1 z wodą rozpylaną dyszami 16, nad materiałem stałym umieszczonym w pojemniku 1. Materiał stały w pojemniku 1 jest utrzymywany w stanie upłynnionym za pomocą powietrza dostarczanego otworami 13 i 14, w kierunku oznaczonym strzałką P4, do komory 12 poprzez powłokę fluidalną stanowiąca ścianę górną 6. W wyniku tego upłynnienia oraz obrotu wałów 17, 17', uzyskuje się jednolicie zwilżoną, jednorodną mieszaninę materiału stałego, przy czym mieszanina ta jest, poprzez otwór wylotowy 10, dostarczana w kierunku oznaczonym strzałką P2, do kanału gazów spalinowych 11 jako materiał absorpcyjny.

W przedniej części pojemnika 1 jest umieszczona przegroda 23 dzieląca komorę 12 na przednią część 12a, która jest usytuowana w kanale gazu spalinowego 11, i tylną część 12b. Jak to ilustruje fig. 1, otwór wlotowy powietrza 13 otwiera się w kierunku tylnej części 12b komory podczas, gdy otwór wlotowy powietrza 14 otwiera się do przedniej części 12a komory 12. Przy tym podziale komory 12, możliwe jest osiągnięcie różnych warunków upłynniania w dwóch częściach 12a i 12b komory, zwłaszcza w celu takiego dostosowania dostarczania powietrza do przedniej części 12a komory, że otrzymuje się odpowiedni stan upłynnienia dla wydalanego materiału.

Podczas testu mającego na celu wyjaśnienie wpływu upłynniania na zużycie energii, pojemnik 1 wypełniono materiałem stałym. Pojemnik 1 posiadał objętość 0,3 m³. Wały 17, 17' obracano z prędkością 200 obrotów na minutę. Natężenie przepływu materiału stałego przechodzącego przez pojemnik wynosiło 8 m3/h, a natężenie przepływu wody wynosiło 2401/h. Przy upłynnianiu materiału stałego, zużycie energii, wliczając w to zużycie energii dla dostarczania powietrza upłynniającego (0,08 m3/s), wynosiło 2,2 kW. Bez upłynniania, ale poza tym w tych samych warunkach, zużycie mocy wynosiło 3 kW.

W przedstawionym urządzeniu mieszającym pojemnik 1 jest wkładany ścianą przednią 5 do kanału 11. Jednak urządzenie mieszające może być także stosowane do wydalania jednolicie zwilżonej, jednorodnej mieszaniny materiału stałego do dwóch oddzielnych kanałów. W tym przypadku ściana przednia 5 pojemnika 1 rozciąga się do tych dwóch kanałów w taki sposób, że mieszanina jest wydalana do jednego kanału przez otwór wylotowy 10 w ścianie bocznej 2, a do drugiego kanału wydalana przez otwór wylotowy 10 w ścianie bocznej 3. Zależność pomiędzy przepływami materiału od dwóch kanałów, korzystnie jest ustawiona poprzez wybranie odpowiednich poziomów otworów wylotowych 10 na odpowiednich bokach, to znaczy poprzez odpowiedni wybór wysokości odpowiednich ścian bocznych 2, 3 w części pojemnika 1 wkładanej do kanałów 11.

178 051

.6) ί

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do mieszania materiału stałego i płynu, zawierające pojemnik mający otwór wlotowy materiału stałego i otwór wylotowy mieszaniny materiału i płynu, przy czym w pojemniku są usytuowane dysze rozpylające oraz co najmniej jeden wał obrotowy, na którym są zamocowane mieszadła, znamienne tym, że pojemnik (1) zawiera ścianę dolną (7) i przepuszczalną dla powietrza ścianę górną (6), pomiędzy którymi jest ukształtowana komora (12), zawierająca otwory wlotowe powietrza (13,14).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora (12) zawiera części przednią (12a) i tylną (23) pomiędzy którymi jest usytuowana przegroda (23).