RO113312B1 - Procedeu si dispozitiv de dozare a substantelor - Google Patents

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu pentru dozarea substanțelor și, în special, pentru amestecarea a cel puțin unei substanțe solide granulare sau pulbere cu un lichid, și la un dispozitiv pentru aplicarea acestui procedeu.

în cazul multor aplicații, cum ar fi în cazul amestecurilor, este foarte important să se mențină o cantitate pe cât se poate de exactă dintr-o substanță sau o proporție de rezervă exactă de substanțe ce urmează a fi amestecate una cu cealaltă. în multe cazuri, această problemă poate fi rezolvată cu un dozator volumetric, cu ajutorul căruia niște unități de volum cu mărime predeterminată sunt alimentate într-un dispozitiv de amestecare. Totuși, un dozator volumetric devine inexact în cazul în care valoarea greutății volumetrice a substanței solide ce urmează a fi amestecată variază foarte mult.

Acum, se poate de asemenea concepe, în principiu ,un procedeu de alimentare ce ține cont de greutate. Dar acest lucru presupune ca masa substanței să fie prezentă în totalitatea sa ca o cantitate, acest lucru complicând în schimb amestecarea, în mod special cu substanțe care tind să se aglomereze în cazul adăugării peste ele a unui lichid, cum ar fi în cazul pulberilor. Este foarte adevărat că se poate concepe și utilizarea balanțelor continue, dar este știut faptul că exactitatea acestor balanțe este foarte limitată, în particular deoarece curgerea masei fluidizate instantanee poate fi supusă unor fluctuații neprevăzute în gurile de scurgere, adică prin schimbarea greutății volumetrice a substanței solide. Dar, și în cazul utilizării balanțelor, se impune dozarea cu grijă, deoarece substanța respectivă poate fi în general adăugată cu ușurință, dar în schimb înlăturarea ei se face cu mare dificultate. Prin varierea greutății volumetrice a substanței solide, curgerea masei fluidizate instantaneu poate fi supusă în mod adițional la fluctuații neprevăzute în gurile de scurgere.

Este adevărat că utilizarea paturilor fluidizate pentru dozare este o me todă deja cunoscută. în aceste cazuri, se permite unei substanțe solide să se scurgă din partea superioară a unui strat lichid. Totuiși, acest lucru nu se reflectă în dozarea staționară în timp, deoarece bulele de gaz se dezvoltă în special înăuntrul patului fluidizat și, parțial, substanțele solide.de asemenea se deplasează necontrolat.

De aceea a apărut ca o necesitate rezolvarea acestei probleme de către prezenta invenție prin procedeul de dozare mai exactă, precum și prin dispozitivul care realizează această dozare, în special, trebuie prezentat un sistem de amestecare pentru a amesteca cel puțin un lichid cu cel puțin o substanță solidă, caracterizat prin aceea că acestea sunt aduse în contact într-o proporție predeterminată și apoi sunt amestecate intens.

S-a constatat că neregularitățile dintr-un strat fluidizat ca cel menționat anterior, care strică o dozare staționară în timp, nu sunt prezente de-a lungul întregii înălțimi a stratului fluidizat, și că partea inferioară a stratului rămâne destul de neafectată de acest fenomen.

Amestecarea devine în mod special omogenă dacă toate părțile suprafeței fiecărei particule sunt dezvelite datorită fluidizării în patul fluidizat. Doar cu un fluid amestecurile omogene particulare se vor dezvolta de asemenea atunci când este dificil să se facă amestecul de substanță solidă și atunci când aceasta tinde să se îngroașe sau să se aglomereze. Totuși, există precondiții favorabile particulare pentru a face amestecuri cu substanțe dificil de amestecat cu alte substanțe, cum ar fi, în special, amestecurile cu lichide. Se pot prevedea dispozitive pentru dozare în concordanță cu prezenta invenție, pentru toate componentele incluse într-un amestec anterior în dispozitivul de amestecare.

Invenția înlătură dezavantale menționate, prin aceea că o primă substanță, care poate fi o substanță solidă sub formă de granule sau pulbere, este fluidizată cu un gaz alimentat continuu sau intermitent, obținându-se un amesRO 113312 Bl tec omogen de gaz-substanță, se aduce acest amestec omogenizat în contact cu o a doua substanță, care poate fi un lichid ce se pulverizează peste amestecul menționat, amestecul de gaz-substanță 5 omogenizat se amestecă în doze constante în timp cu cea de- a doua substanță, pentru dozarea amestecului omogenizat de gaz-substanță acesta este alimentat adițional cu gaz înainte ca ames- io tecul menționat să fie amestecat cu cea de- a doua substanță, gazul adițional se alimentează astfel încât să circule paralel la și să înconjoare curentul de gaz-solide care circulă în dispozitivul de ameste- 15 care.

Dispozitivul conform invenției include un dispozitiv de fluidizare pentru producerea unui amestec bifazic de gazsubstanță solidă și prevăzut cu cel puțin 20 o admisie și o evacuare pentru substanțe și cu o porțiune inferioară permeabilă la gaze, caracterizat prin aceea că, la baza dispozitivului cu pat fluidizat este localizat cel puțin un orificiu de evacuare 25 pentru amestecul de gaz-solide omogenizat, curentul de acest amestec este evacuat prin orificiul de evacuare pentru a fi amestecat cu o a doua substanță care este în stare lichidă, o linie pentru 30 ieșirea gazelor din dispozitivul cu pat fluidizat, care are o supapă pentru reglarea presiunii în acest dispozitiv care mai poate fi echipat cu un separator centrifugal (ciclon) și un încărcător pentru 35 substanța solidă, controlul conținutului de materie solidă a patului fluidizat se realizează prin măsurarea presiunii diferențiale dintre elementul (senzor) de măsurare a presiunii situat deasupra 40 porțiunii de bază și elementul (senzor) de măsurare a presiunii situat deasupra patului fluidizat, la orificiul de evacuare de la porțiunea de bază este poziționată central o instalație cu fante pentru eva- 45 cuarea amestecului omogen gaz-solide, orificiul de evacuare fiind prevăzut cu un element de închidere, simetric și concentric față de orificiu sunt dispuse mai multe fante de fluidizare prin care se 50 alimentează gazul adițional la patul fluidizat, unitatea de control acționează asu pra alimentării cu substanță solidă prin instalația de transport în patul fluidizat, pe baza programului înmagazinat în această unitate și prin acționarea supapei de evacuare a gazului din dispozitivul cu pat fluidizat și/sau printr-o supapă a unei linii de introducere a gazului cu presiune mai mare, precum și prin diferența de presiune dintre elementul situat deasupra patului fluidizat și elementul de măsurare a presiunii situat în partea inferioară a întregii instalații, cum ar fi în amestecător, în jurul liniei orificiului sunt aranjate, ca o coroană-corp celular permeabil la gaz, fante individuale ce formează pentru gaze un canal inelar, gazele de fluidizare pot fi alimentate prin linii de gaze conectate cu fantele de fluidizare și prevăzute cu supape, linii de alimentare a celei de- a doua substanțe care este lichidă ce urmează a fi amestecată cu prima substanță sub formă solidă în amestecător, sunt prevăzute cu supape de control și/sau o pompă și cu câte un aparat de măsurare care poate fi magnetîc-inductiv sau cu ultrasunete sau ceva similar, toate pentru reglarea și măsurarea cantității de lichid adăugat.

Conform cu o variantă preferată a invenției, s-a sugerat ca lichidul să fie injectat în substanța fluidizată. S-a întâmplat ca prin această fază să se realizeze o amestecare optimă cu substanța fluidizată.

Pentru o dozare economică și eficientă, se sugerează într-o îmbunătățire adusă de invenție ca gazul să fie alimentat adițional la amestecul de gaz/substanță omogenizat înaintea amestecării cu cea de-a doua substanță, acest gaz fiind alimentat la fluxul omogenizat de gaz/substanță solidă într-un mod de acoperire și paralel cu direcția de circulare a acestui flux. Prin schimbarea opțională a acestei alimentări cu gaz adițional, se obține o “diluție” marcată mai mult sau mai puțin a celor două amestecuri din patul fluidizat.

Un procedeu de dozare în mod special eficientă, și astfel precisă, se poate realiza conform cu o variantă preferată a prezentei invenții ,dacă viteza

RO 113312 Bl gazului alimentat adițional ce acoperă curentul de amestec de gaz/substanță solidă este prevăzută a fi la fel de mare ca viteza curgerii amestecului de gaz/ substanță solidă.

în dispozitivul conform prezentei invenții, dispozitiv capabil să realizeze procedeul mai sus menționat, se sugerează utilizarea unui dispozitiv cu pat fluidizat pentru a fluidiza prima substanță solidă sub formă de pulbere sau granule, care are o intrare pentru prima substanță, unul sau mai multe orificii de intrare, de preferință la baza dispozitivului cu pat fluidizat, pentru gazul de fluidizare, un orificiu de evacuare pentru amestecul de gaz/substanță solidă fluidizată, care este alimentat printr-un orificiu de evacuare care se termină întrun dispozitiv de amestecare, unde este alimentată de asemenea și cea de-a doua substanță, care, în mod special, este sub formă de lichid, de preferință printr-o metodă de pulverizare sau altele asemănătoare. Acest dispozitiv, conform prezentei invenții, permite realizarea etapelor procedeului propus de invenție, cu costuri ale construcției dispozitivului reduse și de asemenea permite crearea precondițiilor pentru realizarea amestecului omogen al substanțelor ce sunt greu de amestecat unele cu altele.

Dozarea ce se face conform cu o variantă preferată a invenției se poate efectua într-un mod eficient în special dacă pe orificiul de evacuare al dispozitivului cu pat fluidizat, sau respectiv în zona liniei de evacuare, este prevăzută o unitate de pulverizare proiectată de preferință ca un corp celular (cu cavitate] al dispozitivului de dozare pentru procesul de amestecare, care are canale pentru introducerea gazului adițional printr-un perete poros, fantă etc. ale corpului celular (cu cavitate] în amestecul gaz/ substanță omogenizat.

Este necesar pentru fazele de lucru ale procedeului, ca amestecarea și dozarea să fie controlate într-un mod automat; prin urmare se sugerează ca, în concordanță cu o varinata prefereată a invenției, pentru măsurarea conținu tului de substanță al amestecului gaz/ substanță, dispozitivul cu pat fluidizat și unitatea de pulverizare să fie prevăzute cu elemente de măsurare separate unele de altele, dacă se cere, de preferință cu dispozitive de măsurare a presiunii, electronice sau electrice sau senzori de nivel, ale căror semnale de ieșire sunt aplicate unei unități de control electronice cu program înmagazinat, ale cărei semnale de ieșire sunt aplicate dispozitivului cu pat fluidizat pentru controlul acestuia, de preferință dintr-o instalație de transport pentru alimentarea substanței respective.

Dispozitivul de dozare descris este suficient pentru a corecta deviații chiar minore datorită gazeificării; atunci când se urmărește corectarea unor deviații mai mari, într-o perfecționare în continuare adusă de invenție, aparatul cu pat fluidizat poate fi polarizat cu o presiune de gaz, în mod particular preselectabilă, pentru o supapă controlabilă de către o unitate de contol cu program înmagazinat.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în care sunt prezentate detalii suplimentare ale invenției în descrierea care urmează, a unei variante reprezentate în figura, ce reprezintă schema de principiu a dispozitivului conform invenției.

în concordanță cu ceea ce este reprezentat, substanța solidă ce este sub formă de particule, cum ar fi de exemplu cenușa plutitoare sau alte materiale pulbere sau granulare ce tind să se aglomereze, este alimentată în dispozitivul cu pat fluidizat 1 de la o sursă industrială 20 prin intermediul unei instalații de transport, așa cum ar fi transportorul melcat 21 sau transportorul pneumatic. Sursa industrială poate fi reprezentată de un container de stocare sau de un sistem de separare sau de transport, de exemplu, așa cum este descris în EP-A-0168614. O instalație de degajare (care nu este reprezentată în figură] ce se află în zona de evacuare a containerului de stocare 20 poate garanta scurgerea particulelor de sub

RO 113312 Bl stanță solidă - așa cum este comun cu rezervoarele - chiar și cu greutate de umplere variabilă în containerul de stocare 20. Pentru transportul particulelor, cât se poate cu abraziune redusă, 5 se poate selecta în mod particular un dispozitiv compact pneumatic de transport al curentului, așa cum se sugerează de asemenea și în brevet EP-A0168614. Locul orificiului de intrare io 21a al particulelor materiei solide este preselectat în mod convenabil în așa fel încât forțele de împingere ale particulelor materiei solide ce sunt alimentate din dispozitivul de transport 21 în stratul de 15 fluidizare 2 să poată fi neglijate.

Prin partea de la bază 11a dispozitivului cu pat fluidizat 1, care este permeabilă la gaze (sau, de asemenea la vapori), și, de aceea, prevăzută în ge- 20 neral cu orificii de intrare 11a, trece gazul G fluidizat dintr-o linie 19 de la bază către vârf, alimentând printr-o mișcare turbionară particule de substanță solidă sub forma unui strat fluidizat 2. 25 Această porțiune de bază 11 poate fi descrisă ca o bază perforată, dar, se poate confecționa această parte de la bază dintr-un material poros. în cazul unor amestecuri alese, gazul poate de 30 asemenea să fie deja format din vaporii lichidului ce urmează să fie alimentat, posibil doar pentru a realiza o preumectare. Cu creșterea vitezei de curgere a gazului, are loc dezagregarea 35 stratului din ce în ce mai mult, astfel încât particulele de materie solidă realizează schimbări de loc mai puternice. Din cauza unei viteze de curgere determinată anterior, în care un strat gros se 40 schimbă într-un strat fluidizat (punct de dezagregare), căderea presiunii în strat peste înălțimea sa este aproximativ constantă, ceea ce - așa cum a fost descris anterior - poate fi utilizat pentru 45 o mai bună reușită a procesului de dozare.

Din punct de vdere teoretic, zona stratului fluidizat se întinde de la limita de viteză mai mică, viteză de dezagregare, 50 până la limită de viteză mai mare, care poate fi caracterizată prin aceea că stratul este supus unui proces de dezagregare atât de mare, încât fiecare particulă individuală plutește, nefiind afectată de către vreo altă particulă adiacentă, în cadrul curentului de lichid.

Dacă materia solidă fluidizată trebuie acum să fie transportată într-un interval de timp stabil, dozată într-un astfel de strat de fluidizare 2, acest lucru poate surveni doar într-un fel semnificativ dintr-un strat fluidizat cât se poate de omogen. A devenit relevant faptul că această condiție poate fi realizată mai bine decât până acum prin plasarea unui orificiu de ieșire 3 în zona părții de bază 11, care este totuși îmbunătățit în mod clar prin introducerea unui curent de gaze G cu viteze ale gazului comune cu astfel de paturi de fluidizare. Doar în cazul acesta particulele de materie solidă rămân distribuite de asemenea într-un mod constant în volumul stratului fluidizat pentru a fi evacuate; într-un caz ideal, nu apar nici un fel de forțe de separare între aceste particule.

Amestecul de gaz/substanță solidă din stratul fluidizat 2, se comportă în general ca un fluid; prin orificiul de ieșire 3 situat în porțiunea de la bază 11a dispozitivului de fluidizare 1, amestecul de gaz/materie solidă 17 prezent în stratul fluidizat 2 într-o formă omogenă poate să “se scurgă” pe linia orificiului de ieșire 4.

Acum, dacă este prezent un amestec de gaz/materie solidă 17, cât mai omogen, în cadrul căruia particulele individuale sunt distanțate egal unele de altele, s-a descoperit că sunt create precondiții favorabile în mod special pentru amestecarea substanțelor dificil de amestecat cu alte substanțe. S-a menționat deja anterior că acea cădere a presiunii peste înălțimea stratului de fluidizare 2 este constantă, astfel încât diferențele de presiune pot fi utilizate pentru măsurarea cantității de substanțe solide conținute în stratul fluidizat. Totuși, nu este posibilă doar determinarea

RO 113312 Bl cantității de materie solidă prezentă, ci și menținerea omogeneității amestecului de gaz/materie solidă și chiar creșterea sa, adică crearea unei condiții de calitate ce oferă o soluție optimă de rezolvare a problemei puse.

Toate gazele care au fost alimentate în dispozitivul cu pat fluidizat 1 părăsesc acest dispozitiv prin intermediul unei linii de evacuare 34', în care se poate integra o supapă 35 pentru reglarea presiunii în cadrul dispozitivului cu pat fluidizat 1. Dacă este necesar, se poate include o instalație pentru precurățarea sau curățarea aerului de evacuare, instalație ce poate reprezentată în particular de către un separator centrifugal 36 (ciclon), dar, dacă este necesar, poate fi și un element de deflecție, materia solidă depozitată fiind alimentată din nou la patul fluidizat 2 prin intermediul unui încărcător 37.

Pentru a controla conținutul de materie primă solidă a stratului fluidizat 2, este avantajos ca măsurarea presiunii diferențiale să se facă între elementul de măsurare a presiunii 12' situat imediat deasupra părții de bază 11 și elementul de măsurare a presiunii mai depărtat 12e situat deasupra stratului fluidizat 2. Chair dacă aceste metode sunt aplicate la un pat fluidizat, utilizând condiții particulare, invenția de față nu se limitează la acest gen de măsurători ale conținutului de materie solidă; ar trebui mai degrabă să fie determinate de asemenea și în alt mod, cum ar fi ,de exemplu, prin celule de cântărire, pe care este monatat întregul dispozitiv cu pat fluidizat 1.

Acum, pentru a evacua amestecul omogen de gaz/materie solidă din dispozitivul cu pat fluidizat 1 ca pe o curgere a masei supuse doar la fluctuații necontrolate minime chiar și în intervale scurte de timp, este prevăzută la partea de la bază 11 cel puțin o instalație cu fantă 28, aranajată central în mod convenabil, instalație ce se fixează la orificiul de evacuare 3. La fiecare fantă 28 este asigurată o linie cu orificiu de evacuare 4, care poate fi prevăzută cu un element de închidere 4'. Prin alimentarea unei cantități mai mari de gaz, este influențată densitatea stratului de materie solidă în amestecul bi-fazic, în felul acesta permițând o dozare exactă. La realizarea acestui lucru, viteza gazului (care poate fi complet diferită de cea din patul de fluidizare, adică vaporii menționați ai lichidului ce urmează a fi amestecat) care este alimentat prin fanta 28 este în mod subștanțial aceeași cu viteza amestecului de gaz/materie solidă ce trece (se scurge) prin orificiul de evacuare 3.

Pentru ca să se asigure calitatea dozării materiei solide ce se scurge în exterior, care este determinată foarte bine și de către omogeneitatea stratului de gaz/materie solidă ce se scurge în exterior, orice surse posibile de instabilitate trebuie să fie eliminate din stratul de fluidizare 2 de către măsurătorile respective. Totuși, este posibil, ca de exemplu, să fie ridicată limita de instabilitate printr-un design favorabil al părții de la bază 11a patului fluidizat. Dacă, de exemplu, sinterele inferioare cu porozitate mare sunt selectate ca având un diametru mediu al porilor de 25 pm și o grosime de aproximativ 20 mm, atunci lichidul curge în stratul fluidizat în mod perfect distribuit. Părțile de la baza patului fluidizat pulsatoriu 11, care pot fi făcute să vibreze cu ajutorul unui generator de impulsuri, dacă este neecsar, pot suporta acest procedeu. în același fel, este posibilă și utilizarea paletelor de amestecat. Gazul fluidizat (sau vaporii fluidizați), care curge prin partea inferioară 11 a dispozitivului cu pat fluidizat 1 într-un mod pulsatoriu, îmbunătățește de asemenea, dacă este necesar, în plus față de măsurătorile deja descrise, omogeneitatea stratului fluidizat 2.

Partea care nu este neproblematică a zonei de intrare este determinată prin raportul dintre diametrul D al orificiului de ieșire 3 și înălțimea H a patului fluidizat și/sau suprafața interioară a stratului fluidizat 2 - viteza de fluidizare rămânând aceeași. Totuși, un

RO 113312 Bl raport D:H de 1:2 pare a fi o cerință minimă convenabilă. Cu cât crește înălțimea stratului fluidizat H - și astfel conținutul de materie solidă - față de diametrul D al orificiului de ieșire 3, cu atât este mai bună omogeneitatea stratului fluidizat 2, și astfel preomogenizarea curentului de gaz/materie solidă ce se scurge în exterior. înălțimi mai mari H ale stratului fluidizat acționează adițional asupra fluctuațiilor datorită umezirii, care se poate dezvolta datorită alimentării particulelor de materie solidă în stratul fluidizat prin instalația de transport 21, de exemplu.

în plus, se pot aranja în mod simetric la orificiul de ieșire 3 una sau mai multe fante de fluidizare 6, prin intermediul cărora gazul de fluidizare este adus în stratul de fluidizare 2 adițional gazului (săgeata G] ,ce curge prin partea inferioară 11a dispozitivului cu pat fluidizat 1. Aici, fanta de fluidizare 6 este desenată în forma unui canal rotund cu inserții poroase, după cum orificiul de ieșire 3 poate fi concentric. De aceea este creată posibilitatea de a contrabalansa în oarecare măsură formarea instabilităților, ceea ce reprezintă o trăsătură caracteristică particulară a zonei de intrare. De asemenea, s-a demonstrat că în acest mod extragerea bulelor în linia orificiului de ieșire 4 este prejudiciată. De aceea, viteza gazului care este adăugat adițional prin intermediul fantei de fluidizare 6 ar trebui să fie de preferință mai mică decât viteza gazului ce curge prin partea inferioară 11 a dispozitivului cu pat fluidizat 1. Aglomerările de materie solidă, care se formează, de preferință, în special în interiorul zonei orificiului de evacuare 3, pot fi astfel sparte și dizolvate.

Curgerea masei de materie solidă ce se scurge în afară este determinată în mod substanțial de către masa de materie solidă care este tocmai în patul de fluidizare 2, și de către diferența de presiune dintre un punct situat deasupra stratului de fluidizare 2 și un punct situat în partea cu instalația, punct ce succede linia orificiului de ieșire 4, și este stabilită în mod substanțial prin evaluarea acestor date. Ea poate fi influențată după cum urmează mai jos.

Se efectuează o preajustare aproximativă a scurgerii în afară a masei de materie solidă, preajustare ce se efectuează deasupra stratului fluidizat 2 prin conținutul de materie solidă a stratului fluidizat 2 și/sau printr-o creștere sau descreștere a presiunii. Făcând acest lucru, este determinat conținutul de materie solidă așa cum a. fost descris mai sus, și apoi este ajustat cu ajutorul unității de control 34, care acționează asupra alimentării cu materie, solidă în stratul de fluidizare 2 prin instalația de transport 21.

Acum, devine în mod special avantajos dacă, cu ajutorul elementului de măsurare a presiunii 12e, presiunea din zona situată deasupra stratului de fluidizare 2 este determinată și ajustată prin, de exemplu, program înmagazinat al unității de control 34 prin acționarea supapei 35 în linia de evacuare 34 a dispozitivului cu pat fluidizat 1 și/sau printro supapă 33 într-o linie 31 prin adăugarea reglată a gazului ce se află la un nivel mai ridicat de presiune (poate fi același cu cea a gazului fluidizat sau diferit) dar, în loc de a utiliza presiunea la senzorul 12e, diferența de presiune între acest senzor 12e și un element de măsurare a presiunii I2g ce este situat în partea de instalație ce urmează, cum ar fi de exemplu în amestecătorul 18, poate fi utilizată în acest scop, care este în mod special recomandabil dacă presiunea în această parte a instalației sau în amestecătorul 18 este supusă la unele modificări determinate de către procedeu.

Acum, dacă alimentarorul de gaz 5,8, deja menționat, este prevăzut a succeda pe cât posibil imediat orificiul de evacuare 3, atunci se poate realiza o influență a cantității masei de materie solidă trecută prin instalație cu timpi de reacție extrem de mici. în principiu, acest lucru se poate realiza cu fante

RO 113312 Bl individuale, de exemplu aranjate în formă de coroană în jurul liniei 4, dar este avantajos să fie proiectate ca un corp celular (cu cavitate) permeabil pentru gaz și cilindric 5, de exemplu dintr-un ma- 5 terial ceramic, care este cu un canal inelar 8. Este de asemenea aalimentat cu gaz fluidizat prin intermediul unei linii pentru gaze 10, care poate fi conectată la fantele de fluidizare 6 prin intermediul 10 unei linii de gaze 10', în care caz trebuie să fie prevăzute supapele 13, 13', și de asemenea opțional supape direcționale și/sau supape pentru reducerea presiunii. 15

Pentru a măsura fluxul de materie solidă/gaz care iese, pot fi prevăzute elemente de măsură 12 situate cât mai aproape de orificiul de evacuare 3 în peretele 7 al corpului celular 5 pe cât po- 20 sibil, prin intermediul cărora, se determină, împreună cu elementul de măsurare a presiunii 12' situat aproape de partea inferioară 11 a dispozitivului cu pat fluidizat 1, diferența de presiune în- 25 tre stratul de fluidizare 2 aproape de bază și linia orificiului de evacuare 4 aproape de orificiul de evacuare 3, în care caz poate fi prevăzut un detector de presiune diferențial piezorezistiv sau 30 două detectoare de presiune diferențiale piezorezistive individuale, pentru acest scop. Prin poziționarea în acest fel a elementelor de măsurare a presiunii 12, 12', este realizată reducerea la mini- 35 mum a timpului de întîrziere între momentul intrării materiei solide în orificiul de ieșire 3 și momentul măsurării scurgerii masei de materie solidă prin elementele de măsurare a presiunii 12, 40 12'.

Desigur, această măsurătoare poate fi realizată și prin altă metodă de măsurare, cum ar fi de exemplu conform cu principiul Coriolis, care, totuși, ar 45 trebui să rezulte într-o influență nedorită a fluxului masei de materie solidă relativ la trecerea prin instalație și omogeneitate.

Datele de măsurare care sunt 50 disponibile prin intermediul măsurătorilor de presiune diferențială pot fi trimise prin intermediul unității de control 34 deja menționată ca având un controler încorporat, care unitate de control 34, la rândul său, controlează fluidizarea și/sau vaporizarea fluxului de materie solidă/gaz prin intermediul canalului de vaporizare 8 și/sau fantele de fluidizare 6, permițând astfel un control riguros al fluxului de materie solidă/gaz.

Alimentarea cu gaz de fluidizare adițional care este necesar pentru a influența masa de materie solidă la trecerea prin instalație se ridică aici doar la o fracțiune din totalul de gaz fluidizat, după cum devine posibilș o reglare extrem de rapidă și timpi de control de mai puțin de 100 milisecunde.

Pregătirea elementelor de măsurare a presiunii următoare 12a ,1a, 12e permite pe de o parte controlul porozității și al omogeneității stratului de fluidizare 2 prin intermediul unor măsurători de presiune diferențiale în interiorul stratului de fluidizare 2 (12a și 12b). Pe de altă parte, prin intermediul elementelor de măsurare a presiunii 12' și 12c, care sunt situate imediat deasupra și dedesubtul părții inferioare 11 a dispozitivului cu pat fluidizat 1, poate fi măsurată căderea de presiune deasupra părții inferioare 11, astfel încât orice obstrucții posibile ale părții inferioare poroase 11 să poată fi detectate la timp.

Pentru a evita ca materia solidă fină să se depoziteze din stratul de fluidizare 2 pe membranele de măsurare ale senzorilor de presiune, se prevăd de preferință filtre de plastic poroase, fine, mici sau prin clătirea liniei de presiune cu gaz, respectiv, se poate evita introducerea particulelor de materie solidă.

Datele de măsurare obținute pe baza măsurătorilor omogeneității în stratul de fluidizare 2 pot servi ca un regulator pentru a omogeniza stratul de fluidizare 2, pe de o parte, sau fluxul de materie solidă/gaz care se scurge în exterior, pe de altă parte, ambele prin intermediul reajustării vitezei de scurgere

RO 113312 Bl a gazului fluidizat și prin intermediul alimentării gazului de fluidizare adițional, prin fantele de fluidizare 6, ale părții inferioare 11 și în mod particular prin intermediul liniei de alimentare a gazului 5, 8.

Astfel, pentru a realiza exactitatea dozării și viteza de dozare dorită, sunt prevăzute o multitudine de mecanisme de control sau de reglare, a căror combinație sau aplicare separată realizează o zonă de control mare și caracteristici excelente de control, în acest fel, sunt date precondiții foarte bune pentru a realiza dozarea corectă a amestecării unei materii solide care este dificil de amestecat cu un lichid, prin aceea că, pe de o parte, creșterea cantității materiei solide poate fi determinată exact, și, pe de altă parte, sunt prezente precondiții favorabile speciale pentru amestecare. De aceea, ca o a treia precondiție pentru a rezolva problema pe care și-o propune invenția, este prevăzut un dispozitiv de amestecare 18 ce succede dispozitivul de fluidizare și dozare cuprinzând patul de fluidizare 1, dispozitiv de amestecare 18, care este reprezentat doar simbolic aici și ca atare putând fi proiectat în cele mai diverse moduri, în principiu. De exemplu, patul fluidizat 1 poate fi umplut și descărcat în mod discontinu într-un dispozitiv de amestecare 18 ce lucrează la dozare până când se atinge înălțimea H (care, prin intermediul senzorilor, este detectată prin metode deja prezentate anterior).

Lichidul (lichidele) ce urmează a fi amestecat este alimentat în sistem prin intermediul liniilor 40 în cel puțin un loc. în special, este posibilă și alimentarea simultană a aceluiași lichid în locuri total diferite. în acest caz, lichidul poate fi injectat în materia solidă fluidizată prin intermediul fantelor de pulverizare 6, de exemplu, de asemenea prin intermediul unui tub de amestec celular 27 și/sau în formă lichidă sau de vapori direct în stratul de fluidizare și/sau în fantele 28, dacă este necesar, de asemenea pentru preumectare.

în linia 40, la care sunt arătate două variante ce pot fi aplicate alternativ sau cumulat, sunt prevăzute dispozitive corespunzătoare pentru o schimbare intenționată a trecerii prin instalație, de exemplu supapa de control 41 și/sau o pompă, la fel de bine ca și pentru măsurarea cantității de lichid adăugat (dispozitivul de măsurare 42), care poate fi proiectat diferit, de exemplu în forma unui dispozitiv de măsurare magneticinductiv, a unui dispozitiv de măsurare cu ultrasunete sau ceva similar. Este posibil ca aceste dispozitive de măsurare să funcționeze doar temporar, de exemplu pentru a controla reglarea de bază. Prin intermediul măsurărilor materiei solide și lichide, este îndeplinit de asemenea controlul cantității de lichid corespunzător cu cerințele operației, de exemplu prin influențarea supapei de control 41.

După cum a fost menționat anterior, dispozitivul de amestecare poate fi proiectat în cele mai variate moduri. Aplicarea unei operații de dozare în cazul cenușii plutitoare este favorabilă deoarece cenușa plutitoare este extrasă în practică în cantități foarte diferite.

Cu toate că invenția a fost descrisă ca având la bază un dispozitiv de amestecare 18, care poate fi proiectat în diferite moduri, este de asemenea foarte posibil ca invenția să fie aplicată și în alt context, cum ar fi de exemplu dozarea cu balanțe. Mai mult, se pot concepe numeroase modificări, chiar și în dispozitivul prezentat; de exemplu, pentru controlul diferenței de presiune între un punct situat deasupra stratului de fluidizare 2 și elementul de amestecare 18, se poate integra o supapă 33 în cadrul liniei de evacuare 31 a dispozitivului cu pat fluidizat 1, care supapă 33 este controlată prin intermediul diferenței de presiune de la elementele de măsurare 12f și 12g.

Claims (7)

1. Revendicări

   1. Procedeu pentru dozarea substanțelor, în special pentru ames

   RO 113312 Bl tecarea cel puțin a unei substanțe solide granulare sau sub formă de pulbere cu un lichid, care folosește un pat fluidizat, caracterizat prin aceea că, o primă substanță, care poate fi o substanță solidă sub formă de granule sau pulbere, este fluidizată cu un gaz alimentat continuu sau intermitent, obținându-se un amestec omogen de gaz-substanță, se aduce acest amestec omogenizat în contact cu o a doua substanță, care poate fi un lichid ce se pulverizează peste amestecul menționat, amestecul de gazsubstanță omogenizat se amestecă în doze constante în timp cu cea de- a doua substanță, pentru dozarea amestecului omogenizat de gaz-substanță acesta este alimentat adițional cu gaz înainte ca amestecul menționat să fie amestecat cu cea de- a doua substanță, gazul adițional se alimentează astfel încât să circule paralel la și să înconjoare curentul de gaz-solide care circulă în dispozitivul de amestecare.
2. 2. Dispozitiv pentru dozarea substanțelor, în special pentru amestecarea cel puțin a unei substanțe solide granulare sau sub formă de pulbere cu un lichid, care include un dispozitiv de fluidizare pentru producerea unui amestec bifazic de gaz-substanță solidă și prevăzut cu cel puțin o admisie și o evacuare pentru substanțe și cu o porțiune inferioară permeabilă la gaze, caracterizat prin aceea că, la baza (11) a dispozitivului (1) cu pat fluidizat (2) este localizat cel puțin un orificiu de evacuare (3) pentru amestecul de gaz-solide (17) omogenizat, curentul de acest amestec este evacuat prin orificiul de evacuare (4) pentru a fi amestecat cu o a doua substanță care este în stare lichidă, o linie (34') pentru ieșirea gazelor din dispozitivul cu pat fluidizat (1), care are o supapă (35) pentru reglarea presiunii în acest dispozitiv (1) ,care mai poate fi echipat cu un separator centrifugal (ciclon) (36) și un încărcător (37) pentru substanța solidă, controlul conținutului de materie solidă a patului fluidizat (2) se realizează prin măsurarea presiunii diferențiale dintre elementul (12') (senzor) de măsurare a presiunii, situat deasupra porțiunii de bază (11) și elementul (12e) (senzor) de măsurare a presiunii situat deasupra patului fluidizat (2), la orificiul de evacuare (3) de la porțiunea de bază (11) este poziționată central o instalație cu fante (28) pentru evacuarea amestecului omogen gaz-solide, orificiul de evacuare (4) fiind prevăzut cu un element de închidere (4'J, simetric și concentric față de orificiul (3) sunt dispuse mai multe fante de fluidizare (6) prin care se alimentează gazul adițional la patul fluidizat, unitatea de control (34) acționează asupra alimentării cu substanță solidă prin instalația de transport (21) în patul fluidizat (2), pe baza programului înmagazinat în această unitate (34) și prin acționarea supapei (35) de evacuare a gazului din dispozitivul (1) cu pat fluidizat și/sau printr-o supapă (33) a unei linii (31) de introducere a gazului cu presiune mai mare, precum și prin diferența de presiune dintre elementul (12e) situat deasupra patului fluidizat (2) și elementul de măsurare a presiunii (12g) situat în partea inferioară a întregii instalații, cum ar fi în amestecătorul (18), în jurul liniei orificiului (4) sunt aranjate, ca o coroană-corp celular permeabil la gaz, fante individuale (5) ce formează pentru gaze un canal inelar (8'), gazele de fluidizare pot fi alimentate prin linii de gaze (10, 10') conectate cu fantele de fluidizare (6) și prevăzute cu supapele (13, 13'), linii (40) de alimentare a celei de- a doua substanțe care este lichidă ce urmează a fi amestecată cu prima substanță sub formă solidă în amestecătorul (18), sunt prevăzute cu supape de control (41) și/sau o pompă și cu câte un aparat de măsurare (42) care poate fi magnetic-inductiv sau cu ultrasunele sau ceva similar .toate pentru reglarea și măsurarea cantității de lichid adăugat.
3. 3. Dispozitiv conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că, lichidul poate fi injectat prin pulverizare în substanța solidă, prin intermediul fantelor de

   RO 113312 Bl pulverizare (S), prin intermediul unui tub de amestec, celular (27) și/sau în formă lichidă sau de vapori direct în stratul fluidizat și/sau în fantele (28) dacă este necesară o preumectare.
4. 4. Dispozitiv conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că, este prevăzut cu fante (5) pentru dozarea substanței solide fluidizate ce a fost descărcată prin orificiul de evacuare (3), aceste fante (5) fiind localizate pe linia de descărcare și incluzând cel puțin o zonă poroasă de injectare a gazului în amestecul fluidizat omogenizat și canale (8) pentru alimentarea cu gaz a zonei de injectare a gazului, de preferință aceste fante având forma unui corp celular (5).
5. 5. Dispozitiv conform revendicărilor 2 la 4, caracterizat prin aceea că, are elemente de măsurare (12a, 12', 12b, 12f, 12F, 12e), pentru a măsura conținutul de substanță solidă fluidizată, și care sunt localizate în interiorul dispozitivului de fluidizare (1) și unele chiar lângă fante, și conectate la o unitate (34) de control al procesului ,de preferință pentru controlul supapelor, în special al supapelor cu trecere variabilă și/sau a supapelor cu limitare a presiunii, și de preferință pentru controlul elementelor de alimentare cel puțin a unui aditiv la dispozitivul de fluidizare (1) sau la elementele de amestecare (18, 27), aceste elemente de măsurare fiind de preferință senzori de presiune electrici sau electronici, respectiv senzori de nivel, iar unitatea (34) pentru controlul procesului este de exemplu cu memorie programabilă sau este electronică.
6. 6. Dispozitiv conform revendicărilor 2 la 5, caracterizat prin aceea că, are o supapă (6) controlabilă de către elementele de control al procesului, care alimentează dispozitivul de fluidizare (1) cu gaz sub presiune, de preferință la o presiune preselectată.
7. 7. Dispozitiv conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că, are elemente de control (41) pentru controlul lichidului de amestecare, de preferință fiind controlabile de către elemente de control al procesului conectate la un senzor de presiune al dispozitivului de fluidizare (1).