Устройство для обработки твердых продуктов и/или газов

Номер патента: 22934

Опубликовано: 31.03.2016

Авторы: Эрлер Рене-Арндт, Гильген Рольф, Миссалла Михаель

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Устройство для обработки твердых продуктов и/или газов, содержащее реактор (1) с псевдоожиженным слоем, предназначенный для псевдоожижения твердых веществ посредством ожижающего газа, а также термической и/или химической обработки, и центробежный сепаратор (2), предназначенный для отделения друг от друга газа и твердых веществ, причем указанный реактор (1) соединен с центробежным сепаратором (2) посредством передаточного канала (3), который отходит от указанного реактора (1) таким образом, что поперечное сечение указанного канала в горизонтальном измерении больше, чем в вертикальном измерении, при этом поперечное сечение передаточного канала (3) расширяется книзу в вертикальном направлении от указанного реактора (1) к центробежному сепаратору (2), сужается в горизонтальном направлении от указанного реактора (1) к центробежному сепаратору (2) и имеет трапецеидальную форму в вертикальном и горизонтальном направлениях.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя граничная поверхность (4) передаточного канала (3) наклонена книзу по направлению к центробежному сепаратору (2).

3. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что поперечное сечение передаточного канала (3) у впуска центробежного сепаратора (2) меньше, чем у выпуска указанного реактора (1).

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что поперечное сечение передаточного канала (3) у впуска центробежного сепаратора (2) меньше, чем у выпуска указанного реактора (1) в 1,1-2,5 раза.

5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что центробежный сепаратор (2) представляет собой циклон с системой рециркуляции циркулирующего псевдоожиженного слоя.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ПРОДУКТОВ И/ИЛИ ГАЗОВ Устройство для обработки твердых продуктов и/или газов содержит реактор 1 с псевдоожиженным слоем, в котором твердые вещества подвергаются псевдоожижению посредством ожижающего газа, а также термической и/или химической обработке, и центробежный сепаратор 2, в котором газ и твердые вещества отделяются друг от друга, причем указанный реактор соединен с указанным сепаратором посредством передаточного канала 3. Для исключения образования в верхней области центробежного сепаратора пластов, в которых содержится большое количество твердых частиц,передаточный канал 3 отходит от указанного реактора 1 таким образом, что поперечное сечение указанного канала в горизонтальном измерении больше, чем в вертикальном измерении, при этом поперечное сечение канала расширяется книзу в вертикальном направлении от указанного реактора 1 к центробежному сепаратору 2. Данное изобретение относится к устройству для обработки твердых продуктов и/или газов, содержащему реактор с псевдоожиженным слоем, в котором твердые вещества подвергаются псевдоожижению посредством ожижающего газа, а также термической и/или химической обработке, и центробежный сепаратор, в котором газ и твердые вещества отделяются друг от друга, причем указанный реактор соединен с центробежным сепаратором посредством передаточного канала. Подобные устройства уже известны, например, в области кальцинирования твердых веществ (см. европейский патент ЕР 0861208 В 1). В реакторе с псевдоожиженным слоем происходит обработка твердых веществ горячими газами и их кальцинирование. Смесь из газа и твердых веществ выпускается из реактора через передаточный канал и разделяется в центробежном сепараторе, в частности циклоне,причем из центробежного сепаратора газы выпускаются вверх, а твердые вещества выходят вниз. Однако было установлено, что образование пластов у впуска в центробежный сепаратор отрицательно сказывается на его сегрегационной характеристике. В существующих установках каналы подачи сконструированы исключительно в соответствии с требованиями скорости потока на впуске в циклон, при этом образование пластов во внимание не принималось. Например, в патенте США 6322601 описан впускной канал циклона, образованный выпуклой поверхностью и вогнутой поверхностью, причем вогнутая поверхность искривлена таким образом, что воображаемая касательная, проведенная к ней, пересекает выпуклую поверхность в определенных точках. При изогнутой форме вогнутой поверхности твердые частицы будут направляться на выпуклую поверхность и в циклон, повышая эффективность ускорения. Для дополнительной оптимизации вогнутая поверхность может быть выполнена с канавками, обеспечивающими направление потока твердых частиц. Тем самым оптимизируется скорость потока. Однако не исключено образование пластов в верхней части циклона. Измерения, выполненные в существующих установках с циркулирующим псевдоожиженным слоем, подтвердили, что нужно принимать в расчет влияние образования пластов на сегрегационные характеристики, что зависит, главным образом, от формирования потока на впуске. Должно быть исключено образование пластов в верхней части впускного канала, которые тем самым перекрывают самый верхний пограничный слой центробежного сепаратора. Соответственно, целью данного изобретения является исключение образования в верхней зоне центробежного сепаратора пласта, который содержит много твердых частиц. В частности, в упомянутом выше устройстве данная задача решена таким образом, что от реактора с псевдоожиженным слоем отходит передаточный канал, поперечное сечение которого в горизонтальном измерении превышает его поперечное сечение в вертикальном измерении, при этом поперечное сечение передаточного канала расширяется книзу, в вертикальном направлении от указанного реактора к центробежному сепаратору. Как упомянуто выше, конструкция канала впуска в центробежный сепаратор особенно важна для сегрегационной характеристики сепаратора. Таким образом, основным аспектом данного изобретения является минимизация неблагоприятного влияния направленного кверху импульса, образуемого в системах из твердых частиц, передающихся книзу. Согласно данному изобретению эффективная длина впускного канала увеличивается, тем самым, обеспечивая образование пласта в нижней части данного канала. Кроме того, согласно данному изобретению может быть уменьшена высота конструкции устройства,обеспечивающего подачу кверху, помимо этого, можно предотвратить возвращение в канал пласта, образованного в верхней части циклона, что ведет к определенному снижению износа материала. Для того чтобы добиться однородного потока, согласно предпочтительному аспекту изобретения нижняя граничная поверхность передаточного канала наклонена книзу по направлению к центробежному сепаратору. Если поперечное сечение передаточного канала на впуске в центробежный сепаратор меньше, чем на выпуске из реактора с псевдоожиженным слоем (как предусмотрено в предпочтительном варианте выполнения), скорость потока газа может быть увеличена. Согласно дополнительному усовершенствованию данного изобретения поперечное сечение передаточного канала на выпуске из реактора с псевдоожиженным слоем меньше, чем на впуске в центробежный сепаратор в 1,1-2,5 раза, в частности 1,2-1,8 раза. Коэффициент рассчитывают как отношение поперечного сечения передаточного канала на выпуске из реактора с псевдоожиженным слоем к поперечному сечению передаточного канала на впуске в центробежный сепаратор. Предпочтительно поперечное сечение передаточного канала сужается в горизонтальном направлении от реактора с псевдоожиженным слоем к центробежному сепаратору. Согласно дополнительному усовершенствованию данного изобретения передаточный канал имеет трапецеидальное сечение в вертикальном и/или горизонтальном направлении, что облегает процесс изготовления. Предложенное устройство может применяться для обеспыливания потоков с высоким содержанием твердых частиц, например, в обжиговой установке для обработки глинозема. Предпочтительно центробежный сепаратор представляет собой циклон с системой рециркуляции циркулирующего псевдоожи-1 022934 женного слоя. Тем не менее, изобретение также предполагает использование устройства в центробежных сепараторах другого типа. Дополнительные усовершенствования, преимущества и возможные области применения можно понять из приведенного ниже описания и чертежей. Все описанные и/или изображенные на чертежах характерные особенности составляют предмет изобретения сами по себе или в любом сочетании, независимо от их включения в формулу изобретения или их обратных ссылок. Фиг. 1 схематически изображает предложенное устройство. Фиг. 2 схематически изображает другой вид предложенного устройства. Устройство согласно изобретению содержит реактор 1 с псевдоожиженным слоем и центробежный сепаратор 2 (выполненный, например, в виде пылеудаляющего циклона), которые соединены друг с другом посредством передаточного канала 3. Выпускное отверстие реактора 1 выполнено в виде поперечной щели так, что на впуске поперечное сечение передаточного канала 3 в горизонтальном направлении больше, чем в вертикальном направлении. Таким образом, выпускная зона реактора 1 сравнительно плоская при той же самой выпускной площади, поэтому высота данного реактора 1 может быть выполнена меньшей по сравнению с тем, когда применяется обычный прямоугольный передаточный канал 3 большой высоты. Как можно видеть на чертежах, передаточный канал 3 имеет, по существу, трапецеидальное поперечное сечение как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, при этом ширина указанного канала уменьшается по направлению к сепаратору 2. Тем не менее, в вертикальном направлении канал 3 имеет наклон книзу в направлении сепаратора 2 так, что его поперечное сечение увеличивается. Как правило, поперечное сечение у впуска сепаратора 2 меньше, чем у выпуска реактора 1 в 1,8-1,2 раза, поэтому скорость газа повышается. Благодаря такой конструкции передаточного канала 3 добиваются того, что пласты образуются в нижней части передаточного канала, при этом минимизировано проникновение направленных кверху твердых частиц в передаточный канал 3. Обеспечено исключение или уменьшение образования пластов в верхнем пограничном слое сепаратора 2 и улучшены сепарационные характеристики указанного сепаратора. Не представленным на чертежах способом может происходить рециркуляция твердых веществ из сепаратора 2 в реактор 1 (циркулирующий псевдоожиженный слой), либо обеспечена их подача на другой этап обработки. Поток газа выводится из верхней части сепаратора 2 через отверстие 5. Данное изобретение применимо для всех центробежных сепараторах с целью повышения эффективности, особенно в циклонах, предусматривающих большие объемы загрузки на впуске, когда их используют в технологии кипящего слоя, например, для кальцинирования глинозема, пылеулавливания в установках для обжига или тому подобного. Перечень элементов 1 - Реактор с псевдоожиженным слоем,2 - центробежный сепаратор,3 - передаточный канал,4 - нижняя граничная поверхность,5 - отверстие. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для обработки твердых продуктов и/или газов, содержащее реактор (1) с псевдоожиженным слоем, предназначенный для псевдоожижения твердых веществ посредством ожижающего газа,а также термической и/или химической обработки, и центробежный сепаратор (2), предназначенный для отделения друг от друга газа и твердых веществ, причем указанный реактор (1) соединен с центробежным сепаратором (2) посредством передаточного канала (3), который отходит от указанного реактора (1) таким образом, что поперечное сечение указанного канала в горизонтальном измерении больше, чем в вертикальном измерении, при этом поперечное сечение передаточного канала (3) расширяется книзу в вертикальном направлении от указанного реактора (1) к центробежному сепаратору (2), сужается в горизонтальном направлении от указанного реактора (1) к центробежному сепаратору (2) и имеет трапецеидальную форму в вертикальном и горизонтальном направлениях. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя граничная поверхность (4) передаточного канала (3) наклонена книзу по направлению к центробежному сепаратору (2). 3. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что поперечное сечение передаточного канала (3) у впуска центробежного сепаратора (2) меньше, чем у выпуска указанного реактора (1). 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что поперечное сечение передаточного канала (3) у впуска центробежного сепаратора (2) меньше, чем у выпуска указанного реактора (1) в 1,1-2,5 раза. 5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что центробежный сепаратор (2) представляет собой циклон с системой рециркуляции циркулирующего псевдоожиженного слоя.

МПК / Метки

МПК: B04C 5/04, B01J 8/18, B01J 8/00

Метки: твердых, продуктов, обработки, устройство, газов

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/4-22934-ustrojjstvo-dlya-obrabotki-tverdyh-produktov-i-ili-gazov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Устройство для обработки твердых продуктов и/или газов</a>

Похожие патенты