RO115424B1

RO115424B1 - Dispozitiv pentru amestecarea unui material granulat cu un lichid

Info

Publication number: RO115424B1
Application number: RO97-00950A
Authority: RO
Inventors: Stefan Ahman; Nils Bringfors; Lars Erik Johansson
Original assignee: Flaekt Ab
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 2000-02-28
Also published as: KR100425997B1; SK66097A3; US5887973A; TR199501493A1; SI9520142A; JPH10510204A; PL178051B1; UA32603C2; DE69525370T2; ATE212875T1; HUT77639A; MD1228G2; ES2172602T3; ZA959875B; EE9700119A; DK0794830T3; RU2137535C1; CA2205059A1; HU221802B1; MD1228F1

Description

Invenția de fața se referă la un dispozitiv pentru amestecarea unui material granulat cu un lichid, de exemplu, pentru amestecarea apei cu un material absorbant reactiv, folosit pentru reținerea poluanților gazoși din gazele de ardere, folosit pentru reținerea poluanților gazoși din gazele de ardere, pentru purificare. Amestecul menționat, este adus în contact cu gazele de ardere pentru a converti substanțele poluante gazoase într-un praf, ce poate fi reținut cu mijloace adecvate de desprăfuire.

Pentru separarea poluanților gazoși, cum este dioxidul de sulf din gazele de ardere, respectivele gaze sunt introduse într-un reactor de contact, în care, în prealabil este introdus materialul absorbant, granulat, umectat, reactiv față de substanțele poluante gazoase conținute în gazele de ardere; absorbantul se introduce, pentru convertirea acestor poluanți în pulberi care pot fi separate. în continuare, gazele de ardere sunt dirijate spre un separator de praf, unde acest praf este reținut, după care gazele de ardere, sunt aspirate și evacuate. □ parte din praful reținut, în separatorul de praf, este dirijat spre un amestecător, unde el este umectat cu apă, după care se recirculă, ca material absorbant, fiind reintrodus în reactorul de contact cu gazele de ardere, împreună cu un adaos de absorbant proaspăt. Ca absorbant proaspăt, se folosește, de regulă, var strîns (hidroxid de calciu).

Sunt cunoscute dispozitive de amestecare de acest tip, pentru realizarea amestecării materialului absorbant cu apa. Aceste dispozitive cuprind un agitator cu unul sau mai multe axe, pe care sunt montate mijloacele de agitare, sub formă de flanșă helicoidală, palete, rame sau alte mijloace asemănătoare. Aceste dispozitive cunoscute, prezintă unele dezavantaje, prin faptul că, nu sunt capabile să realizeze un amestec omogen, în care apa să fie uniform distribuită în amestecul granulat. Se pot forma aglomerări de material umed, mai ales când materialul granulat, conține într-o proporție însemnată, particule hidrofobe, cum este cazul cenușilor zburătoare. Ori după cum se știe, pentru ca gazele de ardere să poată fi eficient purificate, este desigur esențial, ca materialul absorbant să fie adus în contact cu gazele de ardere, sub forma unui amestec omogen, în care umiditatea să fie uniform distribuită.

Problema pe care o rezolvă invenția de față, este de realizarea unui dispozitiv adaptat pentru amestecarea materialului absorbant și a apei, care să fie utilizat în procesul de purificare a gazelor de ardere și care să asigure realizarea unui amestec omogen, funcționând cu un consum de energie mai scăzut, decât al dispozitivelor echivalente, de tip similar.

Dispozitivul pentru amestecarea unui material granulat cu un lichid, conform invenției, cuprinde un container metalic, în care sunt prevăzute o placă superioară din țesătură de fluidizare, permeabile la aer și o placă inferioară, care delimitează împreună cu pereții laterali ai containerului, o cameră în care se alimentează aer, cu ajutorul unor racorduri corespunzătoare, pentru fluidizarea amestecului umectat.

Invenția de față prezintă următoarele avantaje:

- dispozitivul, conform invenției, asigură obținerea unui amestec omogen constituit din material granulat și apă, destinat utilizării în procesul de epurare a gazelor de ardere;

- dispozitivul funcționează în condiții optimizate, comparativ cu dispozitive echivalente, utilizabile în același domeniu.

Se prezintă în continuare, invenția în detaliu, cu referire și la fig. 1 la 3, care reprezintă:

- fig. 1., vedere laterală în secțiune parțială, a dispozitivului conform invenției;

- fig.2., vedere de sus,a dispozitivului din fig. 1;

- fig.3., secțiune transversală după linia lll-lll din fig. 2.

RO 115424 Bl

Dispozitivul, conform invenției, este caracterizat prin prezența unor mijloace de 50 fluidizare, adaptate pentru a fluidiza materialul granulat din container, în timpul operației de amestecare.

Respectivul container, este prevăzut în interior cu o cameră a cărei suprafață superioară este permeabilă la aer, în respectiva cameră interioară fiind prevăzute mijloace de introducere a aerului pentru fluidizarea amestecului granulat din interiorul 55 containerului.

Este de preferat ca agitatorul să fie constituit, din cel puțin un ax rotativ, care se extind de-a lungul containerului și pe care sunt montate o multitudine de discuri în poziție înclinată,distanțate axial între ele, și prin centrul cărora trece axul menționat. Este indicat ca aceste discuri să aibă o formă eliptică și să fie astfel înclinate, cu 60 referire la axele lor mici, în raport cu axul, încât să aibă o proiecție axială circulară, într-o variantă de realizare preferată, discurile sunt înclinate la un unghi de 45...80° și, de preferință, la un unghi de aproximativ 60°.

în continuare se prezintă un exemplu concret de realizare a invenției.

Exemplu: După cum s-a precizat, dispozitivul conform invenției, cuprinde un 65 container 1, care practic are forma unei cutii paralelipipedice alungite, containerul 1 este delimitat de niște pereți longitudinali 2 și 3, și de pereți laterali, posterior 4 și frontal 5. în interiorul containerului 1, este compartimentată a cameră 12, delimitată de o suprafață superioară 6, și de fundul 7 al respectivului container 1. La partea superioară a containerului 1 este prevăzut un capac sau o calotă orizontală 8. 70

La capătul posterior, containerul 1, este prevăzut cu o gură de alimentare 9, prin care este alimentat materialul granulat, după cum ilustrează săgeata P_n. La capătul frontal, containerul 1, este prevăzut cu o gură de evacuare 10, prin care se descarcă amestecul omogen de material granulat și apă, după cum ilustrează săgeata P₂. 75

Capătul frontal al containerului 1, este introdus într-un canal vertical 11, prin care circulă gazele de ardere conținând poluanți cum este dioxidul de sulf, fiind dirijate în direcția indicată de săgeata P₃ spre purificare, ce se realizează în condiții cunoscute. Ieșirea 10, reprezintă un preaplin sau un deversor, delimitat de pereții laterali 2 și 3, care au o înălțime mai mică, în porțiunea de container 1 introdusă în 80 canalul 11, față de porțiunea de container 1, situată în afara canalului 11. După cum se poate vedea pe fig. 1 și 2, capacul 8, se extinde de la gura de intrare 9, până la gura de ieșire 10, respectiv până la canalul 11 al gazelor de ardere.

între aceste două poziții, suprafața superioară 6 și fundul 7, definesc o cameră 12, care în direcție laterală, este delimitată de către cei doi pereți laterali 2 și 3, iar 85 în direcție longitudinală, de cei doi pereți de capăt 4 și 5. Tavanul camerei 12, respectiv suprafața superioară 6, este confecționată dintr-o țesătură pentru fluidizare, permeabilă la aer, din poliester, montată în stare întinsă în containerul 1. Mijloacele de alimentare cu aer, constituite din două racorduri de intrare, 13 și 14, sunt dispuse corespunzător, pentru a alimenta aer, în camera 12, în direcția indicată de să- 90 gețile P₄, în vederea fluidizării materialului granulat din containerul 1.

□ conductă de alimentare cu apă 15, dispusă deasupra containerului 1, este conectată la o multitudine de racorduri cu duze 16, dispuse în partea superioară a containerului 1, în vederea pulverizării apei în stare fin divizată peste materialul granulat, conținut în containerul 1. Racordurile cu duză 16, dintre care doar câteva sunt 95 reprezentate pe figuri, sunt dispuse în două rânduri paralele, care se extinde de-a lungul containerului 1.

RO 115424 Bl

Două axe orizontale 17 și 17’, dispuse alăturat, se extind pe întreaga lungime a containerului 1, și sunt fixate cu posibilități de rotire, în pereții de capăt 4 și 5, prin intermediul unor lagăre 18 și 18' și, respectiv, 19 și 19’. Este prevăzut un motor 20, pentru rotirea axelor 17 și 17', prin intermediul unei unități de transmisie 21.

Pe fiecare din axele 17 și 17' este montată o serie de discuri eliptice 22 și 22', la o anumită distanță axială între ele și ale căror axe mici, sunt situate în poziție înclinată pe axele 17 și 17'. Axele 17 și 17', se extind prin centrele respectivelor discuri 22 și 22'. în exemplul ilustrat, fiecare dintre discurile 22 și 22' este astfel înclinat în raport cu axele 17 și 17', încât unghiul alfa dintre axa mare a respectivelor discuri 22 și 22' și axele 17 și 17', să fie, de aproximativ 60°. Acest unghi alfa, poate să varieze între 45 și 80°. Discurile 22 și 22', trebuie să fie, astfel înclinate în raport cu respectivele axe 17 și 17', și să aibă o asemenea formă eliptică, încât să prezinte o proiecție axială circulară, așa cum este ilustrat pe fig. 3. Discurile 22 și 22' sunt astfel poziționate, pe respectivele axe 17 și 17', încât să se întrepătrundă între ele.

Fiecare din discurile 22 și 22', dispuse în modul prezentat mai sus, realizează prin rotirea axelor 17 și 17', o mișcare de azvârlire, care determină o amestecare judicioasă a materialului granulat.

Canalul de gaze de ardere 11, reprezintă o parte a sistemului de purificare a gazelor de ardere, cu conținut de substanțe poluante în stare gazoasă, cum este dioxidul de sulf. Gazele de ardere, ce circulă în canalul 11, în direcția indicată de săgeata P₃, sunt aduse în contact cu materialul granular absorbant, în stare umidificată, pentru convertirea substanțelor poluante gazoase în praf, ce poate fi separat. în continuare, gazele de ardere sunt trecute printr-un separator de praf (nefigurat] unde se separă praful din gazele de ardere, după care, acestea pot fi evacuate în atmosferă. O parte din praful reținut în separatorul de praf, împreună cu un adaos de absorbant proaspăt, de exemplu, particule de var stins, este alimentat ca material granular, în sirecția săgeții P,, în racordul de intrare 9 al containerului 1, pentru amestecare, în interiorul acestuia, cu apa pulverizată prin duzele de pulverizare 16.

Materialul granulat în containerul 1, este menținut în stare fluidizată, cu ajutorul serului alimentat în direcția săgeților P₄, prin intermediul racordurilor 13 și 14 a camerei 12 și a țesăturii de fluidizare 6.

Ca rezultat al acestei fluidizări, cât și a rotației axelor 17 și 17', se obține un amestec omogen de material granulat, umezit uniform, acest amestec fiind alimentat, prin intermediul deversorului 10, în canalul 11 al gazelor de ardere, în direcția indicată de săgeata P_a.

Printr-o compartimentare 23, în porțiunea frontală a containerului 1, camera 12, este compartimentată într-o porțiune anterioară de cameră 12a, care este situată în canalul 11 al gazelor de combustie, și într-o porțiune posterioară de cameră 12b. După cum se poate vedea pe fig. 1, racordul 13 de alimentare a aerului, se deschide în spre camera posterioară 12 b, în timp ce racordul 14 de alimentare a aerului, se deschide în spre camera anterioară 12a. Prin această divizare a camerei 12, este posibil să se realizeze condiții de fluidizare diferențiate în cele două porțiuni de cameră 12a și 12b, în special, în scopul de a adapta într-un asemenea mod alimentarea cu aer, către porțiunea de cameră anterioară 12a, încât să se obțină o fluidizare adecvată pentru descărcarea materialului.

în cadrul unui test efectuat pentru clarificarea fluidizării asupra consumului de energie, containerul 1, a fost umplut cu material granulat. în acest test, containerul

RO 115424 Bl

145

1, a avut un volum de 0,3 m³. Axele 17 și 17', au fost rotite cu o viteză de 200 rot./min. Debitul de material granulat trecut prin containerul 1, a fost de 8 m³/h, iar debitul de apă a fost de 240 l/h. La fluidizarea materialului sub formă de granule, consumul de energie, inclusiv consumul de energie pentru alimentarea aerului de fluidizare (0,08 m³/s), a fost găsit ca fiind de 2,2 kw. Fără fluidizare, dar în aceleași condiții, consumul de energie, a fost de 3 kw.

în sistemul de amestecare, descris mai sus, capătul frontal al containerului 1, este introdus în canalul 11. Trebuie precizat, că dispozitivul de amestecare, poate să fie folosit de asemenea, pentru descărcarea amestecului omogen ca material granulat, umidificat uniform, în două canale de gaze de ardere separate, situația în care capătul frontal al containerului 1, se extinde în aceste două canale, în asemenea condiții, încât amestecul granulat să fie descărcat într-unul din canale prin intermediul deversorului 10, din peretele lateral 2, iar în celălalt canal, prin intermediul deversorului 10, din peretele lateral 3. Raportul dintre debitele de alimentare către cele două canale, poate fi stabilit, prin selectarea unor niveluri adecvate pentru deversorul 10, în părțile laterale ale acestuia, respectiv prin alegerea corespunzătoare a înălțimii respectivilor pereți laterali 2 și 3, din porțiunea de container 1, introdusă în canale.

Claims

1. Dispozitiv pentru amestecarea unui material granulat cu un lichid, ca de exemplu a absorbantului reactiv pentru poluanții gazoși din gazele de ardere, cu apă, constituit dintr-un container metalic, prevăzut cu o gură de alimentare a materialului granulat, cu o conductă de alimentare a lichidului și cu racorduri cu duze pentru pulverizarea lichidului peste materialul granulat, cu un agitator cuprinzând un ax longitudinal pe care sunt montate discuri, și cu o gură/preaplin pentru deversarea materialului granulat umectat, în locul de utilizare a acestuia, caracterizat prin aceea că în containerul metalic (1), sunt prevăzute o placă superioară (6), din țesătură de fluidizare permeabilă la aer și o placă inferioară (7), care delimitează împreună cu pereții de capăt (4 și 5) ai containerului (1), o cameră (12), în care se alimentează aer, cu ajutorul unor racorduri corespunzătoare (13 și 14) pentru fluidizarea amestecului umectat.

2. Dispozitiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că în interiorul containerului (1), este montat agitatorul ce cuprinde cel puțin un ax longitudinal (17 și 17'), pe care sunt montate în poziție înclinată, o pluralitate de discuri (22 și 22').

3. Dispozitiv, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că discurile (22, 22'), ce alcătuiesc agitatorul, au o formă eliptică și axele lor individuale sunt astfel înclinate, în raport cu axul central (17 și 17'), încât să prezinte o proiecție axială circulară.

4. Dispozitiv, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că discurile (22 și 22'), sunt înclinate cu un unghi, cuprins între 45 și 80°.

5. Dispozitiv, conform revendicărilor 1,2 și 4, caracterizat prin aceea că discurile (22 și 22'), de preferință sunt înclinate cu un unghi de aproximativ 60°.