UA53732C2 - Спосіб нагрівання твердого матеріалу в технологічній камері та пристрій для його реалізації - Google Patents
Спосіб нагрівання твердого матеріалу в технологічній камері та пристрій для його реалізації Download PDFInfo
- Publication number
- UA53732C2 UA53732C2 UA2000021104A UA00021104A UA53732C2 UA 53732 C2 UA53732 C2 UA 53732C2 UA 2000021104 A UA2000021104 A UA 2000021104A UA 00021104 A UA00021104 A UA 00021104A UA 53732 C2 UA53732 C2 UA 53732C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- solid material
- steam
- heat exchange
- chamber
- stage
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 106
- 239000011343 solid material Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 7
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 53
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- -1 steam Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B23/00—Heating arrangements
- F26B23/10—Heating arrangements using tubes or passages containing heated fluids, e.g. acting as radiative elements; Closed-loop systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10F—DRYING OR WORKING-UP OF PEAT
- C10F5/00—Drying or de-watering peat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B7/00—Drying solid materials or objects by processes using a combination of processes not covered by a single one of groups F26B3/00 and F26B5/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
- Beans For Foods Or Fodder (AREA)
- Seasonings (AREA)
- Soy Sauces And Products Related Thereto (AREA)
- Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Спосіб і пристрій для нагрівання твердого матеріалу в технологічній камері. Спосіб містить операції: (а) завантажування порції твердого матеріалу до технологічної камери з метою утворити ущільнений шар; (b) подачу флюїду до ущільненого шару з метою підвищити тиск у завантаженій технологічній камері; (с) подачу пари до технологічної камери з метою нагріти твердий матеріал в ущільненому шарі через непрямий теплообмін, підтримують підвищений тиск у завантаженій технологічній камері; і (d) керування робочими умовами в операції (с). Робочими умовами в операції (с) керують з метою передачі тепла до твердого матеріалу і видалення води, у рідкій фазі, з твердого матеріалу, в першій "мокрій" стадії способу, а також з метою передачі тепла до твердого матеріалу, щоб випарити принаймні частину залишкової води з твердого матеріалу, у фазі пари, в другій "сухій" стадії способу.
Description
Опис винаходу
Цей винахід пов'язаний з обробкою порції твердого матеріалу з метою нагрівання твердого матеріалу. 2 Цей винахід пов'язаний, зокрема, хоча в жодному випадку не виключно, з обробкою порції твердого матеріалу, що має низьку теплопровідність, в умовах високих температури та тиску.
Більш конкретно цей винахід пов'язаний з: (Ї) підвищенням якості вуглецевих матеріалів, звичайно вугілля, в умовах високих температури та тиску з метою збільшити теплові показники вуглецевих матеріалів, видаляючи воду з них; і 70 (і) охолодженням нагрітих вуглецевих матеріалів.
За прототип заявленого в даному винаході способу узято спосіб підвищення якості вугілля одночасним підвищенням температури і тиску (Пат. США 5 290 523, МПК РО1К21/00, автор Копелмані.
Копелман винайшов термічне зневоднення вугілля за допомогою нагрівання вугілля в умовах підвищених температури та тиску, з метою викликати такі фізичні зміни у вугіллі, що спричиняють видалення води з вугілля 12 за рахунок реакції "стискання".
Копелман також винайшов підтримування протягом процесу покращення якості, достатньо високого значення тиску, щоб побічна вода була видалена, переважно, у вигляді рідини, а не пари.
За прототип заявленого в даному винаході пристрою узято пристрій для здійснення процесу покращення якості, що базується на використанні технологічної камери високого тиску, що містить вхідний отвір, що має вигляд перевернутого конуса, циліндричну основу, конічний випускний отвір, та вузол вертикально розміщених паралельних плит теплообміну, розміщених у основі (Пат. США 5 290 523, МПК РО1К21/00, автор Копелмані.
В одному з варіантів використання пристрою Копелманівського типу вертикально розміщені труби і випускну сторону набивають вугіллям, а потім вдувають азот, з метою підвищити тиск у трубах та випускній стороні.
Вугілля нагрівають через непрямий теплообмін з мастилом, що подають, як флюїд теплообміну, до циліндричної с основи зовні відносно труб. Далі нагрівання вугілля здійснюють через прямий теплообмін між вугіллям і парою, Ге) яка служить робочім флюїдом всередині ущільненого шару. Крім того, пара підвищує тиск у трубах та випускній стороні до необхідного значення тиску.
Комбінація підвищених тиску і температури в трубах і випускній стороні спричиняє випаровування частини води з вугілля з наступним конденсування частини цієї воду до рідкого стану. Частина пари, утворена після сч такого додавання води також конденсується до рідкого стану на холодніших ділянках труб завдяки підвищеному со тиску. Пару, що не конденсується і є в надлишку щодо вимог підтримування оптимального значення підвищеного тиску в ущільненому шарі, потрібно видалити. Крім того, утворюються неконденсовані гази (наприклад, СО, в
СО»), які також потрібно видалити. Періодично через випускну сторону рідину відводять. со
Нарешті, після завершення заданого терміну обробки, тиск у завантаженій технологічній камері знижують, покращене вугілля вивантажують через випускну сторону, а потім охолоджують. о
Описаний вище варіант використання пристрою Копелманівського типу вимагає використання в якості флюїду для теплообміну мастила, що працює на межі його робочої температури. Це небажано з міркувань екології і професійної охорони здоров'я. Як варіант, можна застосовувати інші високотемпературні рідини, « наприклад, розтоплену сіль або розтоплений метал, але вони також мають обмеження при використанні. З
У іншому варіанті використання пристрою Копелманівського типу замість мастила в якості рідини для с теплообміну використовують пару, в прямому, а не в посередньому, контакті з вугіллям. До недоліків. цього
Із» варіанту можна віднести обмежені можливості щодо отримання комерційного обсягу виробництва і труднощі щодо керування швидкістю нагрівання.
В основу винаходу поставлена задача забезпечення вдосконалених способу і пристрою для покращення 49 якості вугілля одночасним підвищенням температури і тиску, не пов'язані з використанням в якості флюїду для і-й теплообміну мастила. оз Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб нагрівання твердого матеріалу в технологічній камері полягає в тому що спочатку завантажують порції твердого матеріалу до технологічної камери з метою і утворити ущільнений шар; подають флюїд до ущільненого шару з метою підвищити тиск у завантаженій со 20 технологічній камері; подають пару до технологічної камери з метою нагрівання твердого матеріалу в ущільненому шарі через непрямий теплообмін, одночасно підтримуючи підвищений тиск у завантаженій із технологічній камері; і керують робочими умовами в операції з метою передачі тепла до твердого матеріалу і видалення води, у рідкій фазі, з твердого матеріалу, в першій "мокрій" стадії способу; і з метою передачі тепла до твердого матеріалу, щоб випарити принаймні частину залишкової води з твердого матеріалу, у фазі 29 пари, в другій "сухій" стадії способу.
ГФ) Під терміном "робочі умови" розуміють будь-які умови, що впливають на нагрівання твердого матеріалу і видалення води з твердого матеріалу, наприклад, робочі умови типу тиску пари, температури пари і швидкості о току пари, що впливають на температуру в ущільненому шарі.
Доцільно, щоб операція (4) охоплювала керування робочими умовами так, щоб значна частина пари 60 конденсувалася протягом непрямого теплообміну з твердим матеріалом в ущільненому шарі в мокрій фазі способу.
Особливо доцільно, щоб операція (4) охоплювала керування робочими умовами так, щоб принаймні 8090 пари конденсувалося протягом непрямого теплообміну з твердим матеріалом в ущільненому шарі в мокрій фазі способу. бо Доцільно, щоб у мокрій стадії способу твердий матеріал нагрівали до значень температури біля 25076.
Доцільно, щоб суха стадія способу містила: (Ї) ділянку "витримки", протягом якої залишкова вода, що видаляють в сухий стадії, випаровується з твердого матеріалу; і (ії) наступну ділянку нагрівання, протягом якої твердий матеріал нагрівають до кінцевої температури.
Доцільно, щоб значення кінцевої температури твердого матеріалу в сухій стадії було в середині діапазону від 270" до 4207С, щоб гарантувати оптимальне покращення якості твердого матеріалу.
Щоб в сухій стадії досягнути температури принаймні 270"С, доцільно, щоб спосіб передбачав подачу перегрітої пари протягом сухої стадії способу. 70 Щоб забезпечити випаровування води в ущільненому шарі, особливо доцільно, щоб операція (4) охоплювала керування робочими умовами так, щоб тиск перегрітої пари в сухій стадії способу був більший, ніж тиск в ущільненому шарі.
Звичайно операція (4) охоплює керування тиском пари в мокрій стадії відносно тиску в ущільненому шарі так, щоб температура конденсування пари була нижчою, ніж температура випаровування води в ущільненому /5 шарі. Ця операція забезпечує роботу, уникаючи кипіння води, що виділяється з твердого матеріалу в ущільненому шарі протягом мокрої стадії способу.
Доцільно, щоб спосіб охоплював: (а) подачу перегрітої пари до першої технологічної камери, з метою нагріти твердий матеріал в ущільненому шарі в першій технологічній камері через непрямий теплообмін протягом сухої стадії способу; (Б) подачу пари, що виводиться з першої технологічної камери до другої технологічної камери з метою нагріти твердий матеріал в ущільненому шарі в другій технологічній камері через непрямий теплообмін протягом мокрої стадії способу.
Описане вище використання двох (або більше) технологічних камер з окремими порціями твердого матеріалу особливо вигідне, бо використовує пару в перегрітому стані в сухій стадії з метою нагріти твердий матеріал в сч Ущільненому шарі до значень температури, що забезпечують випаровування води з твердого матеріалу, а також о подальше нагрівання твердого матеріалу до кінцевої температури, а потім використання пари в мокрій стадії з метою нагріти твердий матеріал без кипіння води в твердому матеріалі.
Особливо доцільно, щоб спосіб далі охоплював: (а) вивантажування нагрітого твердого матеріалу з першої технологічної камери після завершення мокрих і с
Зо бухих стадій способу і необхідного рівня видалення води з твердого матеріалу протягом цих стадій; (Б) завантажування першої технологічної камери твердим матеріалом і підвищення тиску у завантаженій о технологічній камері; та М (с) зміну напрямку потоку пари, так, щоб перегрітий пар тік спершу через другу камеру з метою нагріти твердий матеріал в ущільненому шарі через непрямий теплообмін в сухій стадії способу, а пара, що виводиться ме) зв З другої технологічної камери текла через першу камеру і нагрівала твердий матеріал в цій технологічній ю камері через непрямий теплообмін в мокрій стадії способу.
Ще доцільніше, щоб спосіб охоплював повторення описаної вище послідовності операцій вивантажування і завантажування камер і зміни напрямку потоку пари через камери.
Винахід також пропонує пристрій для нагрівання твердого матеріалу, що містить: « (а) технологічну камеру для розміщення ущільненого шару твердого матеріалу; і з с (Б) контур теплообміну, призначений для подачі пари до технологічної камери з метою нагріти твердий матеріал в ущільненому шарі через непрямий теплообмін, причому згаданий контур теплообміну містить: ;» () вузол теплообміну в технологічній камері, причому згаданий вузол містить канал для пари і багато поверхонь теплообміну, що при застосуванні заглиблюються в ущільнений шар; (ії) конденсатор призначений для конденсування пари, що виводиться з вузла теплообміну; і с (ії) паровий котел, призначений для утворення пари для вузла теплообміну з води, що конденсується в конденсаторі. о Доцільно, щоб контур теплообміну також містив засоби для зберігання пари, призначені для забезпечення -І змін в потоці і тиску протягом нормальних робочих умов, завантажування/розвантажування, пуску і зупинки.
Доцільно, щоб пристрій містив дві або більше технологічні камери для розміщення ущільнених шарів о твердого матеріалу.
Ге При такій конфігурації доцільно, щоб контур теплообміну містив по одному вузлу теплообміну в кожній камері і, щоб згадані вузли теплообміну були з'єднані так щоб пара могла текти через згадані вузли теплообміну послідовно або паралельно.
Далі приклад втілення винаходу описано з посиланням на супровідні фігури, на яких:
Фігура 1 схематично ілюструє одне з рекомендованих втілень способу і пристрою для нагрівання твердого (Ф, матеріалу, пропонованих цим винаходом; ка Фігура 2 схематично ілюструє інше рекомендоване втілення способу і пристрою для нагрівання твердого матеріалу, пропонованих цим винаходом; і во Фігура З схематично ілюструє інше рекомендоване втілення способу і пристрою для нагрівання твердого матеріалу, пропонованих цим винаходом.
Наступний опис виконано в контексті нагрівання вугілля, з метою покращити вугілля завдяки вилученню води з вугілля з метою збільшити теплотворну здатність вугілля. Цей винахід не обмежений цим застосуванням, а поширюється на обробку будь-якого підхожого твердого матеріалу. 65 Спосіб і пристрій, показаний на Фігурі 1, базуються на використанні єдиної технологічної камери тиску 65, призначеної для розміщення ущільненого шару 67 вугілля і утримування його в умовах підвищених температури і тиску.
Технологічна камера може бути будь-якого підхожого типу камерою високого тиску, наприклад, як описана в міжнародних заявках заявника РСТ/АШОО8В/00005 "Реактор", РСТ/АШО8/00142 "Технологічна камера і спосіб обробки порції матеріалу", РСТ/АШОО8/00204 "Відокремлення рідин газів та твердих речовин" і РСТ/АШОО8/00324 "Збільшення теплопередачі". Ці міжнародні заявки використані тут для посилання.
Пристрій також містить контур теплообміну, призначений для подачі пари до технологічної камери 65 з метою нагріти вугілля Через непрямий теплообмін. Контур теплообміну містить: (Ї) вузол вертикально розміщених плит теплообміну, взагалі позначених числом 64, що визначають поверхні 70 теплообміну і містять канали (не показано) для пари; (її конденсатор 62, під'єднаний до випускної сторони вузла теплообміну 64, і призначений для конденсування будь-якої ще не конденсованої пари; (ії) вузол парового котла 60, під'єднаний до конденсатора 62, і призначений для утворення пари для вузла теплообміну 64.
Контур теплообміну зі вхідної сторони вузла теплообміну 64 також містить акумулятор 61 пари, призначений для зберігання пари і забезпечення керування тиском у каналах вузла 64, і клапан тиску 63 в випускній стороні вузла теплообміну 64.
Пристрій, показаний на Фігурі 1, також містить контур, взагалі позначений числом 71, призначений для поширення робочого флюїду через ущільнений шар 67 вугілля з метою покращити теплообмін між парою, що 2о тече через вузол теплообміну 64, і вугіллям в ущільненому шарі 67.
Рекомендованим робочим флюїдом є газ, який не зазнає зміни фази в робочих умовах, застосовуваних цим способом. До газів, що можуть використовуватися, як робочий газ, належать азот, пара, ЗО», СО», вуглеводні, благородні гази, холодоагенти і їх суміші.
Пристрій, показаний на Фігурі 1, також містить вхідний отвір 77, призначений для подачі газу в камеру 65 сч ов З метою підвищити тиск в камері 65.
При використанні пристрою, показаного на Фігурі 1, у відповідності з рекомендованим втіленням способу за і) цим винаходом: (ї) вугілля подають до технологічної камери 65, щоб сформувати ущільнений шар 67 вугілля; (ї) вміст технологічної камери 65 піддають підвищеному тиску газу, що подають зовні, внутрішньо су зо утворюваної пари, або обох, до необхідного значення тиску; (ії) пару подають до вузла теплообміну 64 з метою нагріти вугілля в ущільненому шарі 67 вугілля. о
Під об'єднаним впливом тиску і температури в технологічній камері 65 з вугілля вилучають воду. М
Пару подають до контуру теплообміну 64 від вузла парового котла 60 при температурі принаймні 300"С.
З'ясувалося, що важливість запобігання виходу летких речовин з вугілля є одним з факторів, що визначає ме) з5 Верхню межу температури пари. Також з'ясувалося, що з іншими твердими матеріалами максимальна ю температури пари може бути обмеженою лише можливостями парового котла, а не твердого матеріалу.
Акумулятор 61 контролює подачу пари в вузол теплообміну 64, щоб забезпечити відносно постійну швидкістю нагрівання конденсату в конденсаторі 62. Клапан тиску 63 використовують для регулювання тиску у вузлі теплообміну 64, таким чином контролюючи температуру конденсації. Установки, потрібні для клапана тиску « 53, залежать від теплообміну на стороні вугільного шару в технологічній камері 65. з с У рекомендованому втіленні способу за цим винаходом, робочими умовами керують з метою вилучити воду з . вугілля в двох стадіях, з: и?» () "вичавлюванням" води з вугілля і відведення рідкої фази до нижньої частини технологічної камери 65 в першій мокрій стадії способу; і (ії) видаленням у паровій фазі значної частини залишкової води з вугіллі в другій сухій стадії способу. с У рекомендованому втіленні способу за цим винаходом двостадійне видалення води з вугілля в ущільненому шарі 67 забезпечують за рахунок використання пари в мокрій стадії способу і перегрітої пари - в сухій стадії о способу. -І В мокрій фазі способу можна ефективно працювати з насиченою парою, при наявності значної частини (звичайно 8095) пари, що може бути конденсована. У типовому випадку пара не нагріває вугілля в ущільненому о шарі до температури вище 270"С, потрібної в сухій фазі способу, щоб випарити значну частину залишкової води
Ге з вугіллі після завершення мокрої фази способу. У типовому випадку суха фаза вимагає кінцевого значення температури вугілля, вищого за температуру в паропроводі, тому насичена пара не досягає цих значень температури.
З'ясувалося, що температура перегрітої пари повинна підтримуватися в межах значень, при яких вугілля можна обробляти без значного виходу легких речовин. Цим накладаються обмеження на баланс доступного
Ф) тепла в мокрій і сухій стадіях. При нагріванні твердих матеріалів, що не мають обмежень щодо максимального ка значення температури, є більша можливість оптимізувати використання енергії в парі.
Заявник з'ясував, що краще: во (ї) у сухій стадії способу працювати при тиску пари, підтримуючи його вищим за тиск в ущільненому шарі 67 вугілля, щоб забезпечити випаровування води з вугіллі конденсацією, подаючи бічну пару, або використовуючи перегріту пару при будь-якому тиску; і (ії) у мокрій стадії способу працювати при тиску пари, нижчому за тиск в ущільненому шарі 67 вугілля, щоб підтримати температуру конденсування пари нижче температури кипіння води в ущільненому шарі 67 вугілля. 65 Описана вище можливість керування тиском пари, підтримуючи його вищим за бічний тиск ущільненого шару в сухій стадії способу, разом зі спареним впливом маси потоку робочого флюїду через контур 71 забезпечує високу швидкість теплопередачі не тільки до вугільних часток, але також і до якоїсь кількості води в ущільненому шарі 67 вугілля. Це особливо важливо у випадку, коли згаданий шар незмочуваний і теплопередача між твердим матеріалом і флюїдом низька.
Рекомендоване втілення цього винаходу також містить використання зворотного потоку робочого флюїду в асиметричній конфігурації протягом мокрої стадії способу з довшими ніж в спрямованому вгору напрямку імпульсами в низхідному напрямку, з метою направити воду в рідкій фазі вниз в напрямку до нижчої частини технологічної камери 65. Такий асиметричній потік робочого флюїду може прискорити відведення води від ущільненого шару 67 вугілля. 70 Заявник з'ясував, що у довільному прикладі втілення цього винаходу кількість тепла, потрібного в сухій фазі і кількість тепла, потрібного в мокрій фазі, приблизно пропорційні до тепла, отримуваного від єдиної масової витрати перегрітої пари, і це сприяє високоефективному конденсуванню пари. Коли в сухій фазі потрібно більше пари, ефективність конденсації зменшується, якщо це не компенсується відповідним вищим ступенем перегріву. Коли в сухій фазі потрібно менше пари, то перегріта пара передається до стадії насичення, і ефективність досягає значення, близького до 10095.
Спосіб і пристрій, показані на Фігурі 2, є продовженням конфігурації, показаної на Фігурі 1, і базуються на використанні двох камер підвищеного тиску б5ба, 6560.
Як показано на Фігурі 2, цей пристрій має ті ж основні компоненти, що й показаний на Фігурі 1, а саме технологічні камери б5а, 65БЬ і контур теплообміну.
Пристрій також містить дві групи витратних клапанів. В першій групі клапани 11, ІЗ, К4, і К2 діють разом і в другій групі клапани керування КІ, КЗ, 14 і 12 діють разом, але в протилежній до першої групи клапанів фазі. Так, коли перша група клапанів відкрита, друга група клапанів закрита. Ясно, що перемикаючи стан кожної групи клапанів, змінюють послідовність проходження парового потоку через технологічні камери б5а і 6565.
При використанні пристрою у відповідності з рекомендованим втіленням способу за цим винаходом, сч об показаним на Фігурі 2, після досягнення усталеного режиму роботи технологічні камери бба, 656 заповнюють вугіллям, піднімають тиск у технологічних камерах 6б5а, 65Б, а вугілля нагрівають рекомендованим двостадіїййним (8) способом через непрямий теплообмін з парою, а після завершення другої сухої стадії способу технологічні камери б5а, 656 спорожняють.
Потік пари через технологічної камери б5а, 656 далі відповідно змінюється так, що: с зо () спершу перегріта пара тече через камеру б5ба і нагріває вугілля в сухій стадії способу і пара (що вже не є перегрітою), що виводиться з першої технологічної камери бба, проходить через другу камеру 65Ь і о нагріває вугілля в мокрій стадії способу; і М (ї) далі, перегріта пара тече зміненим маршрутом через камеру 655 і нагріває вугілля в сухій стадії способу і пара, що виводиться з другої технологічної камери тік 655, проходить через камеру б5а і нагріває ме) з5 Вугілля в мокрій стадії способу. ю
Описана вище послідовність операцій передбачає завантажування і випорожнення кожної технологічної камери 6б5а, 656 і, як наслідок, в циклі кожної технологічної камери будуть простої.
Крім того, в рекомендованому режимі роботи перша і друга групи клапанів відкриваються протягом зміни, коли одну технологічну камеру бба, 655 спорожняють і заповнюють, після чого відповідну групу клапанів « поступово закривають, щоб уникнути коливань тиску в системі. в с Спосіб і пристрій, показаний на Фігурі 3, є альтернативною до показаної на Фігурі 2 конфігурацією.
Як показано на Фігурі З, цей пристрій містить б технологічних камер бба, Б, с, 4, е, ї (тільки одна з ;» яких показана на фігурі), що містять ущільнені шари вугілля і контур теплообміну, призначений для подачі насиченої пари і перегрітої пари до камер з метою нагріти вугілля через непрямий теплообмін в мокрих і сухих стадіях, описаних вище стосовно Фігур 1 і 2. с Між контуром теплообміну, показаним на Фігурі З і контуром теплообміну, показаним на Фігурах 1 і2, є ряд подібностей і відмінностей. о Першою подібністю є те, що контур теплообміну має вузол 64 вертикально розміщених плит теплообміну, -І паровий котел 60, і конденсатор 62.
Першою різницею є те, що контур теплообміну має колектор 91 перегрітої пари і колектор 93 насиченої пари, о призначені для зберігання перегрітої і насиченої пари, відповідно, в верхніх частинах згаданих камер.
Ге Колектори 91, 93 призначені для забезпечення змін в потоці і тиску в вузлах теплообміну 64 технологічних камер.
Другою різницею є те, що контур теплообміну має ряд трубопроводів і клапанів, що забезпечують ов Відокремлену подачу насиченої пари через колектор 93 (трубопровід 81, клапан М) і перегрітої пари через колектор 91 (трубопровід 83, клапан М2) до кожної з камер б5ба, Б, с, 4, е, 7ї з метою нагріти вугілля під (Ф, підвищеним тиском в мокрих і сухих стадіях, як описано вище. ка Окрім того, контур теплообміну має: () водопаровий сепаратор 95 у випускній стороні вузла теплообміну 64 кожної технологічної камери, во призначений для відокремлення пари і води, що виводяться з вузла теплообміну 64; і (ї) трубопроводи 101, призначені для переміщення відокремленої води в паровий котел 60, і трубопроводи 103, призначені для переміщення відокремленої пари в колектор 93 насиченої пари.
В межах суті та обсягу правової охорони цього винаходу можна виконати багато модифікацій описаного вище його рекомендованого втілення. 65 Наприклад, в межах обсягу правової охорони цього винаходу є поєднання цього винаходу з відновленням енергії, як описано в одночасно розглядуваній Австралійській попередній заявці, поданій заявником з тією ж датою, що і ця тематична Австралійська попередня заявка.
Ця друга Австралійська попередня заявка наводиться тут для посилання.
Claims (16)
1. Спосіб нагрівання твердого матеріалу в технологічній камері, який відрізняється тим, що спочатку:(а) завантажують порції твердого матеріалу до технологічної камери для утворення ущільненого шару (Б) подають 70 флюїд до ущільненого шару для підвищення тиску у завантаженій технологічній камері; (с) подають пару до технологічної камери для нагрівання твердого матеріалу в ущільненому шарі через непрямий теплообмін, підтримуючи підвищений тиск у завантаженій технологічній камері(а) управляють робочими умовами в операції (с) так, що: (ї) передають тепло до твердого матеріалу і видаляють воду, у рідкій фазі, з твердого матеріалу, в першій "мокрій" стадії способу; і (і) передають тепло до твердого матеріалу, і /5 Випарюють принаймні частину залишкової води з твердого матеріалу, у фазі пари, в другій "сухій" стадії способу.
2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що операція (4) також управляє робочими умовами так, що значну частину пари конденсують протягом непрямого теплообміну з твердим матеріалом в ущільненому шарі в мокрій фазі способу.
З. Спосіб за пунктом 2, який відрізняється тим, що в операції (4) також управляють робочими умовами так, щоб принаймні 80 956 пари конденсують протягом непрямого теплообміну з твердим матеріалом в ущільненому шарі в мокрій фазі способу.
4. Спосіб за будь-яким одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в мокрій стадії способу твердий матеріал нагрівають до значення температури приблизно 25070.
5. Спосіб за будь-яким одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що суха стадія способу сч містить:(і) ділянку "витримки", протягом якої залишкову воду, що видаляють в сухій стадії, випаровують з твердого матеріалу; (ії) наступну ділянку нагрівання, протягом якої твердий матеріал нагрівають до кінцевої (о) температури.
6. Спосіб за пунктом 5, який відрізняється тим, що кінцева температура твердого матеріалу в сухій стадії становить в середині діапазону від 270 "С до 420 "С, чим гарантують оптимальне покращення якості твердого с зо матеріалу.
7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що подають перегріту пару протягом о сухої стадії способу. чн
8. Спосіб за пунктом 7, який відрізняється тим, що в операції (4) управляють робочими умовами так, щоб тиск перегрітої пари в сухій стадії способу був більший, ніж тиск в ущільненому шарі, таким чином «(о забезпечують випаровування води з ущільненого шару. ю
9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в операції (4) управляють тиском пари в мокрій стадії відносно тиску в ущільненому шарі так, щоб підтримувати температуру конденсування пари нижчою, ніж температура випаровування води в ущільненому шарі.
10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що спочатку: « 20 (а) подають перегріту пару до згаданої першої технологічної камери для нагрівання твердого матеріалу в з с ущільненому шарі в першій технологічній камері через непрямий теплообмін протягом сухої стадії способу;(Б) подають пару, що виводиться з першої згаданої технологічної камери до другої технологічної камери, і :з» нагрівають твердий матеріал в ущільненому шарі в другій технологічній камері Через непрямий теплообмін протягом мокрої стадії способу.
11. Спосіб за пунктом 10, який відрізняється тим, що спочатку: (а) вивантажують нагрітий твердий матеріал сл з першої технологічної камери після завершення мокрих і сухих стадій способу і необхідного рівня видалення води з твердого матеріалу протягом цих стадій;(5) заповнюють першу камеру твердим матеріалом і підвищують о тиск у завантаженій технологічній камері; (с) змінюють напрямок потоку пари так, що перегріта пара тече - спершу через другу камеру для нагрівання твердого матеріалу в ущільненому шарі через непрямий теплообмін в сухій стадії способу, а пара, що виводиться з другої технологічної камери, тече через першу камеру і нагріває о твердий матеріал в цій технологічній камері через непрямий теплообмін в мокрій стадії способу. ГЕ
12. Спосіб за пунктом 11, який відрізняється тим, що проводять операції вивантажування і завантажування камер і зміни напрямку потоку пари через технологічні камери.
13. Пристрій для нагрівання твердого матеріалу, який містить технологічну камеру для розміщення ущільненого шару твердого матеріалу, який відрізняється тим, що пристрій також містить контур теплообміну, для подачі пари до технологічної камери для нагрівання твердого матеріалу в ущільненому шарі через непрямий (Ф) теплообмін, причому контур теплообміну містить((і) вузол теплообміну в технологічній камері, причому згаданий ГІ вузол містить канал для пари і багато поверхонь теплообміну, що при застосуванні заглиблюються в ущільнений шар; во (ії) конденсатор, для конденсування пари, що виводять з вузла теплообміну; і (ії) паровий котел, для утворення пари для вузла теплообміну з води, що конденсується в конденсаторі.
14. Пристрій за пунктом 13, який відрізняється тим, що контур теплообміну також містить засоби для зберігання пари, призначені для забезпечення змін в потоці і тиску протягом нормальних робочих умов, завантажування/ розвантажування, запуску і припинення роботи. 65
15. Пристрій за пунктом 13 або 14, який відрізняється тим, що також містить дві або більше технологічні камери для розміщення ущільнених шарів твердого матеріалу.
16. Пристрій за пунктом 13, який відрізняється тим, що контур теплообміну містить по одному вузлу теплообміну в кожній камері і вузли теплообміну з'єднані так, що пара тече через вузли теплообміну послідовно або паралельно.
5 . Кк К-4 . . . нов Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 2, 15.02.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) с Зо со ча (зе) ІС в) -
с . и? 1 (95) -І о) 70 Ко) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPO8767A AUPO876797A0 (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Heating with steam |
| PCT/AU1998/000688 WO1999010078A1 (en) | 1997-08-25 | 1998-08-25 | Heating with steam |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA53732C2 true UA53732C2 (uk) | 2003-02-17 |
Family
ID=3803053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2000021104A UA53732C2 (uk) | 1997-08-25 | 1998-08-25 | Спосіб нагрівання твердого матеріалу в технологічній камері та пристрій для його реалізації |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6497737B1 (uk) |
| JP (1) | JP2001513430A (uk) |
| KR (1) | KR20010030572A (uk) |
| CN (1) | CN1098721C (uk) |
| AU (1) | AUPO876797A0 (uk) |
| CA (1) | CA2301635C (uk) |
| CO (1) | CO5040164A1 (uk) |
| CZ (1) | CZ300218B6 (uk) |
| GE (1) | GEP20032971B (uk) |
| HU (1) | HUP0003071A3 (uk) |
| ID (1) | ID26578A (uk) |
| PL (1) | PL190843B1 (uk) |
| SK (1) | SK2142000A3 (uk) |
| TR (1) | TR200000519T2 (uk) |
| TW (1) | TW394835B (uk) |
| UA (1) | UA53732C2 (uk) |
| WO (1) | WO1999010078A1 (uk) |
| ZA (1) | ZA987734B (uk) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111351324A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-06-30 | 青岛科技大学 | 一种节能干燥制冷系统 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2001293486B2 (en) | 2000-09-26 | 2006-11-09 | Evergreen Energy Inc. | Upgrading solid material |
| US7198655B2 (en) * | 2004-05-03 | 2007-04-03 | Evergreen Energy Inc. | Method and apparatus for thermally upgrading carbonaceous materials |
| EP1614962A1 (de) | 2004-07-09 | 2006-01-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb eines Durchlaufdampferzeugers |
| US8021445B2 (en) | 2008-07-09 | 2011-09-20 | Skye Energy Holdings, Inc. | Upgrading carbonaceous materials |
| CN102839032B (zh) * | 2009-11-19 | 2014-01-08 | 李功民 | 干选干燥联合设备 |
| GB2499970C (en) | 2011-05-24 | 2015-01-21 | Coomtech Ltd | System for removing moisture from coal |
| CN102925243B (zh) * | 2012-10-22 | 2014-04-16 | 南京理工大学 | 一种褐煤按粒度分级后再分别干燥的装置及方法 |
| CN106705590B (zh) * | 2016-12-13 | 2022-12-02 | 河南佰衡节能科技股份有限公司 | 热泵型水暖烘干系统 |
| CN108981299A (zh) * | 2018-09-27 | 2018-12-11 | 福建水利电力职业技术学院 | 一种快速排湿节能的竹帘烘干房 |
| CN110425830A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-08 | 河南三创硅业有限公司 | 一种内循环高效节能烘箱 |
| CN112229155B (zh) * | 2020-09-28 | 2022-05-31 | 南昌航天文化科技有限公司 | 一种纳米清洁丙烯画颜料生产设备 |
| CN112569871A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-30 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种用于co2羰基化反应的气液均布的列管式反应器 |
| CN113319042B (zh) * | 2021-05-28 | 2022-05-27 | 佛山市顺德区小众迷你家具有限公司 | 一种金属加工设备 |
| JP2024529720A (ja) * | 2021-08-16 | 2024-08-08 | ストール マシーナリ カンパニー，エルエルシー | 缶乾燥水分制御システム |
| CN114413586A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-29 | 合肥工业大学 | 一种生物质成型燃料的脱水装置及方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU4297078A (en) * | 1978-02-10 | 1979-08-16 | Monash University | Power generation system |
| DD281237B5 (de) * | 1989-04-05 | 1994-08-25 | Ver Energiewerke Ag | Anordnung zur Trocknung wasserhaltiger fester Brennstoffe, insbesondere Rohbraunkohle |
| US5071447A (en) * | 1989-10-31 | 1991-12-10 | K-Fuel Partnership | Apparatus and process for steam treating carbonaceous material |
| US5290523A (en) * | 1992-03-13 | 1994-03-01 | Edward Koppelman | Method and apparatus for upgrading carbonaceous fuel |
| TR199800184T1 (xx) * | 1995-08-09 | 1998-05-21 | Kfx, Inc. | Karbonlu malzemelerde yan �r�n i�eri�ini indirgeme y�ntemi ve cihaz�. |
| US5746787A (en) * | 1996-10-28 | 1998-05-05 | Kfx Inc. | Process for treating carbonaceous materials |
| AUPO589097A0 (en) * | 1997-03-26 | 1997-04-24 | Technological Resources Pty Limited | Liquid/gas/solid separation |
| AUPO663297A0 (en) * | 1997-05-07 | 1997-05-29 | Technological Resources Pty Limited | Enhanced heat transfer |
| AUPO876697A0 (en) * | 1997-08-25 | 1997-09-18 | Technological Resources Pty Limited | A method and an apparatus for upgrading a solid material |
-
1997
- 1997-08-25 AU AUPO8767A patent/AUPO876797A0/en not_active Abandoned
-
1998
- 1998-08-25 ZA ZA987734A patent/ZA987734B/xx unknown
- 1998-08-25 UA UA2000021104A patent/UA53732C2/uk unknown
- 1998-08-25 CZ CZ20000528A patent/CZ300218B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-08-25 HU HU0003071A patent/HUP0003071A3/hu unknown
- 1998-08-25 CO CO98048482A patent/CO5040164A1/es unknown
- 1998-08-25 WO PCT/AU1998/000688 patent/WO1999010078A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-08-25 KR KR1020007001963A patent/KR20010030572A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-08-25 PL PL338796A patent/PL190843B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1998-08-25 GE GEAP19985276A patent/GEP20032971B/en unknown
- 1998-08-25 US US09/463,605 patent/US6497737B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-25 JP JP2000507455A patent/JP2001513430A/ja active Pending
- 1998-08-25 TR TR2000/00519T patent/TR200000519T2/xx unknown
- 1998-08-25 TW TW087114012A patent/TW394835B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-08-25 SK SK214-2000A patent/SK2142000A3/sk unknown
- 1998-08-25 CA CA002301635A patent/CA2301635C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-25 ID IDW20000372D patent/ID26578A/id unknown
- 1998-08-25 CN CN98808702A patent/CN1098721C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111351324A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-06-30 | 青岛科技大学 | 一种节能干燥制冷系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL338796A1 (en) | 2000-11-20 |
| KR20010030572A (ko) | 2001-04-16 |
| CO5040164A1 (es) | 2001-05-29 |
| TW394835B (en) | 2000-06-21 |
| HUP0003071A3 (en) | 2002-02-28 |
| CA2301635C (en) | 2006-12-19 |
| ZA987734B (en) | 1999-04-14 |
| PL190843B1 (pl) | 2006-02-28 |
| US6497737B1 (en) | 2002-12-24 |
| CN1268903A (zh) | 2000-10-04 |
| JP2001513430A (ja) | 2001-09-04 |
| AUPO876797A0 (en) | 1997-09-18 |
| GEP20032971B (en) | 2003-05-27 |
| CZ300218B6 (cs) | 2009-03-18 |
| WO1999010078A1 (en) | 1999-03-04 |
| CN1098721C (zh) | 2003-01-15 |
| HUP0003071A2 (hu) | 2001-01-29 |
| CZ2000528A3 (cs) | 2000-09-13 |
| ID26578A (id) | 2001-01-18 |
| CA2301635A1 (en) | 1999-03-04 |
| TR200000519T2 (tr) | 2000-07-21 |
| SK2142000A3 (en) | 2000-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA53732C2 (uk) | Спосіб нагрівання твердого матеріалу в технологічній камері та пристрій для його реалізації | |
| RU2654011C1 (ru) | Многофункциональная установка по переработке фекальных масс и пищевых отходов и соответствующие способы | |
| US4872954A (en) | Apparatus for the treatment of waste | |
| JP6308933B2 (ja) | 汚泥脱水方法および汚泥脱水装置 | |
| US3946495A (en) | Method and apparatus for drying moisture-containing solids particularly domestic refuse and sludge cakes | |
| NO881503L (no) | Arbeidssyklus for en substansblanding. | |
| US1006197A (en) | Means for removing incrustations of calcium sulfate from brine-heating surfaces. | |
| Shibata et al. | Steam drying technologies: Japanese R&D | |
| NO177405B (no) | Framgangsmåte og apparat for törking av materialer med innhold av flyktige bestanddeler | |
| CN101641299B (zh) | 含水物质的处理系统 | |
| JPH04505947A (ja) | 多段蒸発システム | |
| CN107428561B (zh) | 淡水生成装置 | |
| KR20160073665A (ko) | 고함수 물질 건조 시스템 및 고함수 물질 건조 방법 | |
| HU222779B1 (hu) | Abszorpciós hűtőgép | |
| JP4867722B2 (ja) | 液体濃縮器 | |
| CN107265540B (zh) | 一种垃圾渗沥液干化装置 | |
| AU747552B2 (en) | Heating with steam | |
| RU2297578C1 (ru) | Способ регулируемого перемещения жидкости и аппараты для его применения (варианты) | |
| JP2004361013A (ja) | 水分を含む廃棄物の乾燥方法および乾燥システム | |
| CN1103619C (zh) | 一种在溶液或混合液浓缩过程中防止结垢的方法 | |
| EP0133095A1 (fr) | Procédé pour relever le niveau thermique des calories contenues dans un fluide caloporteur et utilisation des calories résultantes pour le chauffage d'un fluide | |
| JP2005334747A (ja) | 蒸気再圧縮式濃縮装置 | |
| WO1990013342A1 (en) | Method of evaporating warm liquid | |
| SK2152000A3 (en) | A method and an apparatus for upgrading a solid material | |
| MXPA00001788A (en) | Heating with steam |