RU173676U1

RU173676U1 - DRYING UNIT FOR GRANULATED TECHNICAL CARBON

Info

Publication number: RU173676U1
Application number: RU2017108249U
Authority: RU
Inventors: Леонид Александрович Демаков; Марат Гаитбай-улы Игизбаев; Степан Владимирович Нижегородов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Омский завод технического углерода" (ООО "Омсктехуглерод")
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2017-09-05

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к технике сушки сыпучих материалов и может быть использована в производстве технического углерода.Целью технического решения является снижение расхода природного газа для сушки технического углерода в его производстве.Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая установка для сушки гранулированного технического углерода содержит вращающийся сушильный барабан с неподвижными торцевыми стенками, заключенный в камеру обогрева, патрубки загрузки и выгрузки гранул технического углерода и патрубки ввода и вывода теплоносителя, причем перпендикулярно камере обогрева установлены от одной до десяти топок, соединенных с камерой обогрева каналами в стене камеры, а в нижней части камеры обогрева со стороны выгрузки выполнен дополнительный канал для вывода отработавшего теплоносителя из камеры.The proposed utility model relates to the technique of drying bulk materials and can be used in the production of carbon black. The purpose of the technical solution is to reduce the consumption of natural gas for drying carbon black in its production. This goal is achieved by the fact that the proposed installation for drying granular carbon black contains a rotary dryer a drum with fixed end walls enclosed in a heating chamber, nozzles for loading and unloading granules of carbon black and atrubki input and coolant output, wherein the heating chamber mounted perpendicularly one to ten inserts, connected with the chamber heating channels in the wall of the chamber, and the bottom of the heating chamber is formed by discharging a supplemental channel for exhaust heat medium from the chamber.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к технике сушки сыпучих материалов и может быть использована в производстве технического углерода.The proposed utility model relates to the technique of drying bulk materials and can be used in the production of carbon black.

Известны сушильные барабаны с камерой наружного обогрева, в которых сушка осуществляется как за счет конвекции (соприкосновения горячих газов и влажного технического углерода (техуглерода), так и за счет передачи тепла от горячих газов через стенку барабана (контактный или кондуктивный способ сушки) (В.И. Ивановский. Технический углерод. Процессы и аппараты. Учебное пособие. Омск, 2004 г., с. 207; авторские свидетельства СССР №926464, 1250798).Drying drums with an external heating chamber are known, in which drying is carried out both by convection (contact of hot gases and wet carbon black (carbon black)), and by transferring heat from hot gases through the drum wall (contact or conductive drying) (B. I. Ivanovsky. Carbon black. Processes and apparatuses. Textbook. Omsk, 2004, p. 207; USSR copyright certificates No. 926464, 1250798).

Идеальным источником тепла, предназначенным для получения технического углерода при сжигании в реакторах и для сушки технического углерода в камерах обогрева, является природный газ, но при его использовании в больших объемах происходит удорожание себестоимости продукции.Natural gas is an ideal heat source for producing carbon black when burning in reactors and for drying carbon black in heating chambers, but when it is used in large volumes, the cost of production increases.

Известно использование отходящих газов для нагревания сушильных барабанов в установках мокрой грануляции сажи (В.П. Зуев, В.В. Михайлов. Производство сажи. М., Химия, 1970, с. 235, 262; патент РФ 2459161).It is known to use off-gases for heating drying drums in plants for wet granulation of carbon black (V.P. Zuev, V.V. Mikhailov. Carbon black production. M., Chemistry, 1970, p. 235, 262; RF patent 2459161).

Наиболее близким к предлагаемому устройству является установка для сушки гранулированной сажи, содержащая вращающийся барабан с неподвижными торцевыми стенками, заключенный в греющую камеру и сообщающийся с ней посредством введенного внутрь барабана и направленного в сторону загрузочного устройства патрубка, разгрузочное устройство с патрубком вывода отработавшего теплоносителя, а также второй патрубок вывода отработавшего теплоносителя, установленный на торцевой стенке со стороны загрузочного устройства (патент РФ №1175233, прототип).Closest to the proposed device is a unit for drying granular soot, comprising a rotating drum with fixed end walls, enclosed in a heating chamber and communicating with it via a nozzle inserted into the drum and directed towards the loading device, an unloading device with a spent coolant outlet pipe, and the second outlet pipe of the spent coolant mounted on the end wall from the side of the loading device (RF patent No. 1175233, protot n).

Известная установка является недостаточно эффективной и экономичной.Known installation is not efficient enough and economical.

Целью технического решения является снижение расхода природного газа для сушки технического углерода в его производстве.The purpose of the technical solution is to reduce the consumption of natural gas for drying carbon black in its production.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая установка для сушки гранулированного технического углерода содержит вращающийся сушильный барабан с неподвижными торцевыми стенками, заключенный в камеру обогрева, патрубки загрузки и выгрузки гранул технического углерода и патрубки ввода и вывода теплоносителя, причем перпендикулярно камере обогрева установлены от одной до десяти топок, соединенных с камерой обогрева каналами в стене камеры, а в нижней части камеры обогрева со стороны выгрузки выполнен дополнительный канал для вывода отработавшего теплоносителя из камеры.This goal is achieved by the fact that the proposed installation for drying granular carbon black contains a rotating drying drum with fixed end walls, enclosed in a heating chamber, nozzles for loading and unloading granules of carbon black and pipes for entering and leaving the coolant, from one to ten perpendicular to the heating chamber fire chambers connected to the heating chamber by channels in the chamber wall, and in the lower part of the heating chamber from the discharge side an additional channel is made for waste water from the chamber.

Отличительной особенностью предлагаемого решения является наличие дополнительного канала, расположенного в нижней части камеры обогрева со стороны выгрузки для вывода отработавшего теплоносителя, внедрение которого позволило более эффективно использовать тепловую энергию продуктов сгорания за счет более полного и длительного их контакта с наружной стенкой барабана, увеличения площади теплообмена.A distinctive feature of the proposed solution is the presence of an additional channel located in the lower part of the heating chamber from the discharge side to exhaust the spent heat carrier, the introduction of which allowed more efficient use of the thermal energy of the combustion products due to their more complete and longer contact with the outer wall of the drum, and an increase in the heat transfer area.

Другой отличительной особенностью является установка одной или нескольких выносных топок (до десяти). Топки соединены с камерой обогрева каналами, выложенными в стене камеры.Another distinctive feature is the installation of one or more remote fire chambers (up to ten). The furnaces are connected to the heating chamber by channels laid out in the chamber wall.

Предлагаемая установка для сушки гранулированного технического углерода схематично представлена на чертеже.The proposed installation for drying granular carbon black is shown schematically in the drawing.

Установка содержит барабан 1, камеру обогрева 2, патрубок 3 для загрузки влажных гранул техуглерода, патрубок 4 для выгрузки сухих гранул, патрубок 5 ввода теплоносителя, патрубок 6 для вывода отработавшего теплоносителя из камеры (дымовая труба), патрубок 7 для вывода отработавшего теплоносителя из барабана, дополнительный канал 8 для вывода отработавшего теплоносителя из камеры, каналы 9 в стене камеры для соединения с топкой или боровом, топка 10, турбовоздуходувка 11.The installation comprises a drum 1, a heating chamber 2, a nozzle 3 for loading wet granules of carbon black, a nozzle 4 for unloading dry granules, a nozzle 5 for entering the coolant, a nozzle 6 for discharging the spent coolant from the chamber (chimney), a nozzle 7 for discharging the spent coolant from the drum , an additional channel 8 for outputting the spent coolant from the chamber, channels 9 in the wall of the chamber for connection with the furnace or boron, furnace 10, turbo-blower 11.

Установка работает следующим образом. Влажные гранулы техуглерода через патрубок 3 загружают в барабан 1, где они, контактируя с нагретой внутренней поверхностью барабана 1 и горячим теплоносителем, высушиваются. Теплоноситель в барабан поступает из камеры обогрева 2 по патрубку 5 ввода теплоносителя внутрь барабана. В качестве теплоносителя используется высокотемпературный дымовой газ, образующийся при сжигании с воздухом топлива, включающего отходящий газ процесса производства технического углерода. В качестве углеводородного топлива используют природный газ. Высушенные гранулы выводятся из барабана 1 через патрубок 4. Отработавший теплоноситель из барабана 1 с пылью техуглерода выводят через патрубок 7 и турбовоздуходувку 11 на улавливание, а отработавший теплоноситель из камеры обогрева через дополнительный канал 8 направляется за счет естественной тяги в дымовую трубу 6.Installation works as follows. Wet granules of carbon black through the pipe 3 are loaded into the drum 1, where they are dried by contacting the heated inner surface of the drum 1 and the hot heat carrier. The coolant in the drum comes from the heating chamber 2 through the pipe 5 of the input of the coolant inside the drum. As a heat carrier, high-temperature flue gas is used, which is formed during the combustion of fuel with air, which includes exhaust gas from the carbon black production process. Natural gas is used as hydrocarbon fuel. The dried granules are removed from the drum 1 through the nozzle 4. The spent heat carrier from the drum 1 with carbon black dust is removed through the nozzle 7 and the turbo blower 11 for collection, and the spent heat carrier from the heating chamber through the additional channel 8 is sent through natural draft to the chimney 6.

Установка выносной топки (топок) позволяет за счет более качественного смешения продуктов горения и более полного дожигания отходящих газов, а также длительного контакта теплоносителя с наружной стенкой барабана снизить расход природного газа на сушку техуглерода.The installation of an external combustion chamber (furnaces) allows, due to better mixing of combustion products and more complete afterburning of exhaust gases, as well as prolonged contact of the heat carrier with the outer wall of the drum, to reduce the consumption of natural gas for drying carbon black.

Организация отводов продуктов сгорания отходящих газов и продуктов сгорания природного газа из камеры обогрева за счет вывода отработавшего газа (теплоносителя) через дополнительный канал позволяет более эффективно использовать тепловую энергию продуктов сгорания за счет более полного и длительного их контакта с наружной стенкой барабана, увеличения площади теплообмена.The organization of the exhaust gas combustion products and natural gas combustion products from the heating chamber due to the exhaust gas (coolant) discharge through an additional channel allows more efficient use of the thermal energy of the combustion products due to their more complete and longer contact with the outer wall of the drum, increasing the heat transfer area.

Использование предлагаемого решения обеспечило снижение расхода природного газа на сушку технического углерода от 50 до 300 м³/ч, что в пересчете на тонну готового продукта составляет от 12,5 до 75 м³.Using the proposed solution has provided a reduction in the consumption of natural gas for drying carbon black from 50 to 300 m ³ / h, which in terms of a ton of the finished product is from 12.5 to 75 m ³ .

Claims

An apparatus for drying granular carbon black, comprising a rotary drying drum with fixed end walls, enclosed in a heating chamber, nozzles for loading and unloading granules of carbon black, and nozzles for entering and leaving the coolant, characterized in that from one to ten fire chambers are installed perpendicular to the heating chamber with a heating chamber with channels in the wall of the chamber, and in the lower part of the heating chamber on the discharge side, an additional channel is made for outputting the spent coolant and from the camera.