Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.XII.1969 58982 KI. 50 d, 7/50 MKP B 07 b 7(v UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Andrzej Ligeza, dr inz. Tadeusz Czarnota, Sylwester Kalinowski Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Ogólnej, Warszawa (Polska) Urzadzenie do rozdzielania materialów sypkich na-frakcje o^ róznym uziarmeniu i Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do roz¬ dzielania materialów sypkich na oddzielne frakcje o róznym uziarnieniu przez wykorzystanie zjawi¬ ska segregacji w ladunku fluidalnym. Jak wia¬ domo, przy pewnej predkosci gazu przeplywaja¬ cego od dolu do góry przez ladunek drobnego ma¬ terialu nastepuje jego rozluznienie oraz intensyw¬ ne mieszanie. Wytwarza sie wówczas tak zwany ladunek fluidalny. Mozna podzielic go na dwie czesci: pierwsza, tak zwana faze gesta, w której stezenie czastek jest dosc duze i stale w kazdym miejscu fazy, oraz druga tak zwana faze rzadka lezaca bezposrednio nad faza gesta.Z kolei faze rzadka mozna podzielic na dwie zasadnicze strefy: pierwsza najnizsza, w której znajduja sie czastki wyrzucone z fazy gestej. Cza¬ stki o predkosci opadania wiekszej od predkosci strumienia gazu opadaja w dól, czastki o pred¬ kosci opadania mniejszej sa unoszone do drugiej strefy, w której wystepuje wylacznie transport pneumatyczny drobnego materialu.W strefie tej stezenie czastek jest stale i nie¬ zalezne od wysokosci. W strefie pierwszej stezenie i rozmiar czastek zalezne sa od wysokosci. Miedzy stezeniem pewnych dowolnie wybranych czastek w fazie gestej i w strefie pierwszej fazy rzadkiej istnieje równowaga, i na wykorzystaniu tego zja¬ wiska opiera sie konstrukcja urzadzenia wedlug wynalazku. 10 15 20 25 30 Znane dotychczas urzadzenia dzialajace na za¬ sadzie pneumatycznego rozdzielania materialów sypkich opieraja sie badz na wykorzystaniu róz¬ nicy w predkosci opadania ziaren o róznych wy¬ miarach, badz na wykorzystaniu sily odsrodkowej.Urzadzenia dzialajace na wykorzystaniu pierwsze¬ go sposobu charakteryzuja sie mala wydajnoscia i zakresem stosowania uziarnienia powyzej kilku¬ set mikronów. Urzadzenia drugiego rodzaju po¬ siadaja czesci ruchome, obracajace sie niekiedy z duza szybkoscia co powoduje rozdrabianie ma¬ terialu.Znane jest takze rozdzielanie rozdrobnionego ma¬ terialu w jednopólkowym aparacie fluidalnym.Przez wprowadzona do aparatu warstwe rozdrob¬ nionego materialu przepuszcza sie gaz fluidyzuja- cy, wskutek czego po rozdzieleniu na strefy naste¬ puje wywiewanie drobnych czastek z ladunku flui¬ dalnego, które odbiera sie z górnej czesci fazy rzadkiej. W tej czesci jak wiadomo stezenie ma¬ terialu jest niewielkie, dlatego separacja czastek odbywa sie wolno i malo sprawnie.Poza niewielka wydajnoscia w aparacie jedno¬ pólkowym uzyskuje sie równiez niedokladny roz¬ dzial materialu na frakcje ze wzgledu na istnienie równowagi miedzy materialem odwiewnym a ma¬ terialem pozostajacym w urzadzeniu. Na przyklad przez poddanie separacji w aparacie jednopólko¬ wym materialu zawierajacego: 1,9% ziaren powy¬ zej 250 //m, 33,3°/o ziaren o wielkosci 80—250 urn 5898258982 i 65,7% pylu 0—80 pm uzyskuje sie rozdzial na dwie frakcje, przy czym górna polowa zawiera jeszcze okolo 10°/o ziaren o wielkosci 80—150 /um, natomiast dolna frakcja odpylona zawiera ponad 40% pylu (0—80^m). 5 Celem wynalazku jest uzyskanie lepszych efek¬ tów rozdzielania materialu ziarnistego w ladunku fluidalnym. Cel ten realizuje sie stosujac urza¬ dzenie wedlug wynalazku. Stanowi ono kolumne skladajaca sie z kilku lub wiecej pólek, które sa 10 zaopatrzone w przesypy. W górnej czesci kolumny znajduje sie podajnik do podawania segregowane¬ go materialu, a na • dolnej pólce umieszczony jest króciec do odbierania oczyszczanego materialu.W górnej czesci kolumna polaczona jest z cyklo- 15 nem, w którym nastepuje oddzielenie pylu, nato¬ miast od dolu kolumna zakonczona jest otworem do nawiewu fluidyziijacego gazu.Urzadzenie wedlug wynalazku pracuje w prze- ciwpradzie w strefie pierwszej, w której znajduja 20 sie czastki wywiewane z fazy gestej, co daje moz¬ liwosc dobrego rozdzialu materialu na poszczegól¬ nych pólkach. Zasadnicza zaleta kolumny wielo- pólkowej w porównaniu do klasyfikatorów pneu¬ matycznych jest wieksza wydajnosc aparatu spo- 23 wodowana wiekszym stezeniem materialu w la¬ dunku fluidalnym, wieksza dokladnosc rozdzialu, mozliwosc rozdzielania czastek o wymiarach od kilkuset do kilku mikronów, mozliwosc regulowa¬ nia skladu wydzielanego drobniejszego materialu 30 przez zastosowanie powrotu, oraz brak czesci ru¬ chomych i latwosc powiekszania skali. W porów¬ naniu z aparatem jednopólkowym uzyskuje sie znacznie wieksze wydajnosci oraz bardzo doklad¬ ny rozdzial; praktycznie mozna * otrzymac czyste £5 frakcje o waskim zakresie wielkosci ziaren.Przykladowe rozwiazanie konstrukcji urzadzenia wedlug wynalazku przedstawione jest na rysunku, zas na przykladzie rozdzielania na frakcje katali¬ zatora glinokrzemianowego wyjasniona jest jego 40 istota dzialania. Przeznaczony do rozdzielania ma¬ terial wprowadza sie na podajnik slimakowy 7 na pólke znajdujaca cie w górnej czesci kolumny 1. Z dolu kolumny przez podgrzewacz elektrycz¬ ny 3 wprowadza sie w przeciwpradzic powietrze 45 na dolna pólke w ilosci potrzebnej do wlasciwego rozdzielania materialu.Przez zetkniecie sie z powietrzem katalizator tworzy ladunek fluidalny na pólce zasilanej, skad splywa poprzez przesypy 2 i pólki 1 w dól w przeciwpradzie do powietrza powodujacego fluidy- zacje. Z kolei powietrze przeplywajac przez pólki od dolnej do górnej wzbogaca sie w material drob¬ ny oczyszczajac zen material splywajacy w dól.Oddzielenie drobnego materialu nastepuje w cy¬ klonie 5, material oczyszczony od czastek drob¬ nych wyplywa poprzez króciec 6 umieszczony w dolnej pólce. Segregujac w kolumnie dziewiecio- pólkowej katalizator glinokrzemianowy do proce¬ sów krakingowych o nastepujacym uziarnieniu: rozmiar ziaren w pm % 250 1,0 250—150 12,7 150—80 20,6 80—40 36,0 40—20 22,8 20—0 6,9 otrzymano rozdzielenie materialu na dwie frakcje: frakcje drobna zawierajaca ziarna w granicach 0 do 80 ^m, oraz frakcje gruba zawierajaca ziar- np. powyzej 80 ^m, przy czym w tej ostatniej frak¬ cji znajdowalo sie zaledwie 0,1% ziaren o rozmia¬ rach 0—40 ^m. Wydajnosc aparatu wynosila 1000 kg/nWh.W przypadku segregowania materialu latwo utle¬ niajacego sie do wytwarzania "ladunku fluidalnego stosuje sie zamiast powietrza gaz obojetny.W urza¬ dzeniu wedlug wynalazku mozliwe jest równiez podsuszanie materialu segregowanego przez na¬ wiew goracych gazów. PL