SU909522A1 - Способ термохимической обработки сыпучего материала и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относитс  к химической , металлургической и пищевой отрас л м промышленности и может использоватьс  дл  термической и химической обработки сыпучих материалов, преимущественно дл  сушки, обжига и металлизации . Известен способ термической обработки сыпучих материалов во взвешенно состо нии 1 3. . Недостатком известного способа  вл етс  определенна  хаотичность движени  частиц, что отрицательно сказываетс  на качестве готового продукта, и необходимость в дополнительных ме ханических устройствах дл  разгрузки готового продукта. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  спо соб обработки сыпучего материала в зоне циркул ции в плотном неподвижном слое, где зона циркул ции образуетс  под действием газовой струи 21. К недостаткам его можно отнести ухудшение тепло-и массообменных процессов , периодичность процесса и др. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  нагрева зернистого материала в шахте, содержащей вертикально расположенные камеры, соединенные диафрагмами. Дымовые газы проход т снизу вверх последовательно через все вертикальные конические камеры. Скорость газов мен етс , возраста  в Диафрагмах и уменьша сь в камерах. С помощью вертикального газопровода и соединительных газоходов обеспечиваетс  нагрев «ихты до заданной температуры в результате регулировани  времени пребывани  частиц в каждой вертикальной конической камере ГЗЗ. Недостатки данного устройства заключаютс  в использовании устройства только дл  нагрева материала, сложности регулировани  скорости дымовых газов и температуры материала в ка3909 мерах, усложнении конструкции устройства за счет монтажа подвод щих и отвод щих газопроводов,газоотводного , обводного и соединительных газоходов . Цель изобретени  - повышение качества готового продукта, улучшение протекани  тепло- и массообменных процессов и упрощение конструкции устройства . Указанна  цель достигаетс  тем, что по способу термохимической обработки сыпучего материала в плотном слое с использованием энергии газовой струи, преимущественно в зоне циркул -15 НИИ, в многокамерной шахте, отношение I скорости струи газа, образующей зону циркул ции в движущемс  слое, к критической скорости газа составл ет . . Причем в каждой вышерасположенной камере поддерживают температуру ниже, чем. в предыдущей, при этом температура в нижней камере ниже температуры разм гчени  используемого материала, а в верхней камере не ниже температуры разложени  гидратов. Кроме того, в устройстве дл  термохимической обработки сыпучего материала , содержащем шахту в виде рас-30

положенных друг над другом соединенных диафрагмами камер с зоной циркул ции и устройства дл  по двода газа , высота камер составл ет 1,2-2,5 высоты зоны циркул ции, а отношение диaмefpa выпускного отверсти  в диафрагме к максимальному диаметру частицы сыпучего материала составл ет .

Принципиальное отличие предлагае мого способа от известного заключаетс  в том, что обрабатываемый и транспортируемый газами мatepиaл из зоны циркул ции непрерывно поступает чере отверстие в диафрагме в нижерасположенную камеру. При этом отношение YC

0-90, где V - скорость струи

V,

КР

газа, образующего зону циркул ции, VK.P - критическа  скорость газа, т.е. скорость газа в выпускном отверстии диафрагмы, при достижении которой наступает зависание сло . Критическа  скорость газа определ етс  по известным зависимост м.

Перва  цифра,, т.е. 0, относитс  к скорости газовой струи, достаточной Дл  образовани  зоны циркул ции.

материала, в последующих камерах температуру подводимого газа снижают с расчетом получени  температуры в верхней камере, достаточной дл  испарени  влаги. Дл  обеспечени  устойчивого выпуска материала через выпускные отверсти  в диафрагмах отношение диаметра отверсти  к максимальному размеру частицы должно быть в пределах от 5 до 16. При меньшем значении движение матер ала неустойчивое и

возможны зависани  материала над выпускными отверсти ми, при большем, как показали 3KcnepHMeHtbi, возможно истечение материала через выпускные отверсти , мину  зоны циркул ции. В каждой камере регулирование массовой скорости истечени  материала через выпускное отверстие в диафрагме

осуществл ют изменением скорости газовой струи. При повышении скорости струи увеличиваетс  объем зоны циркул ции и массова  скорость истечени  материала, котора  повышаетс  также

Claims (3)

1. с ростом диаметра выпускного отверсти . Таким образом, задава сь необходимой степенью обработки сыпучего материала, можно соответственно подобвтора  - .к скорости струи, при достижении которой резко возрастает массова  скорость истечени  сыпучего материала через выпускное отверстие предлагаемого устройства, а следовательно , врем  его пребывани  в камере становитс  недостаточным дл  проведени  эффективной обработки сло  газовым потоком. Высота камер, в которых производ т термохимическую обработку сыпучего материала, составл ет 1,2-2,5 высоты зоны циркул ции. При снижении первой цифры возможен пробой струей газа сло , распрложенного над зоной циркул ции, а. во-вторых, из-за незначительной толщины сло  не полностью используетс  теплова  и химическа  энерги  газа. Как показывают эксперименты, значительное увеличение высоты камер, а следовательно, высоты с/1о  (больше высоты зоны циркул ции в 2,5 раза нецелесообразно е св зи с уменьшением теплового и химического потенциала газового потока. В цел х исклю- . чени  слипани  сыпучего материала, повышени  качества готового продукта и снижени  расхода газа температуру в нижней камере поддерживают ниже температуры разм гчени  используемого рать нужную скорость газовых струй и диаметр выпускного отверсти . Однако во всех случа х дл  обеспечени  движени  материалов в плотном слое массо-. ва  скорость истечени  материалов из вышерасположенной камеры должна быть больше, чем из нижерасположенной. На чертежеизображена установка дл  термохимической обработки сыпучего материала. Устройство состоит из загрузочного устройства 1, ниже которого расположены одна за другой камеры 2, сообщающиес  посредством выпускных отверстий 3, выполненных в диафрагмах , в верхнеи части камер, ниже выпускных отверстий 3, установлены сопла 5 дл  подачи газа, устройство заканчив етс  копильНИКОМ 6 дл  приема готово го продукта.. Способ dcyщecтвл etc  следующим образом. Сыпучий материал через загрузочно устройство 1 поступает в камеру 2. Через сопла 5 подают газ-восстановитель (или любой другой газ, необхо димый дл  термохимической обработки сыпучего материала) . При определенной скорости газовой струи над.выпускным отверстием 3 образуетс  зона 7 циркул ции, Частицы материала, двига сь вдоль контура зоны 7 циркул ции ,, обрабатываютс  потоком газа и транспортируютс  им же через отвер сти  3 из вышерасположенных-камер в нижние. Газ из зоны 7 циркул ции фильтруетс  через слой материала, т.е. вызывает предварительную обработку материала перед поступлением его в зону 7 циркул ции. Готовый продукт попадает из нижней камеры в копильник 6 и может из него непрерыв но выгружатьс  с помощью известных устройств. Врем  пребывани  частиц материала в установке зависит от сте пени его термохимической обработки. Дл  достижени  высокой степени обработки материала газом необходимо повысить скорость газовой струи и, следовательно, размеры зоны циркул ции , что приводит к увеличению време ни пребывани  материала в зоне,увели чить число камер. Готовый продукт по падает в копильник 6, из которого мо жет выгружатьс  с помощью известных устройств. . Использование предлагаемых способа и устройства дл  термохимической обработки сыпучего материала обеспечивает по сравнению с известными способом и устройством повышение качества готового продукта, упрощение конструкции устройства и улуч- шение протекани  тепло- и массообменных процессов. Формула изобретени  1. Способ термохимической обработки сыпучего материала в плотном слое с использованием энергии газовой струи, преимущественно в зоне циркул ции , в многокамерной шахте, о .т л и чающийс  тем, что, с целью повышений качества готового продукта, отношение скорости струи газа, образующей зону циркул ции в движущемс  слое, к критической скорости газа составл ет 0-90. 2.Способ поп.1,отличаю щ ИИ с   тем, что в каждой вышерасположенной камере поддерживают температуру ниже, чем в предыдущей, при этом температура в нижней камере ниже температуры разм гчени  используемого материала, а в верхней камере не ниже температуры разложени  гидратов. 3.Устройство дл  термохимической обработки сыпучего материала, содержащее шахту в виде расположенных одна над другой соединенных диафрагмами камер с зоной циркул ции и устройства дл  подвода газа, отличающеес  тем, что, с целью -. улучшени  протекани  тепло- и массообменных процессов и упрощени  конструкции устройства, высота камер составл ет 1,2-2,5 высоты зоны циркул ции 4. Устройство по п.З, о т ли ч аю щ е е с   тем, что отношение диа«етра выпускного отверсти  в диафрагме К максимальному диаметру частицы сыпучего материала составл ет . . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Романков П.Г. и Рашковска  Н.Б. Сушка во взвешенном состо нии. Я.,, Хими , 1968, с. 11,
2. 2.Инженерно-физический журнал, 1975, N 3, 29, с. 397- 02 (прототип).
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 658387, кл. F 27 В 15/00, 1977 (прототип).

   Газ

   Газ -,

   Газ