SU1218279A2 - Устройство дл термической обработки химических продуктов - Google Patents

Description

1 .

Изобретение относитс  к термической оврвйотке рудного и нерудного сырь   с г iiuCTHOCTH к конструкции печей дл  обжига дисперсных термо- чувстантельных материалов, и может быть использовано при обжиге и плавлении материалов чувствительных к загр эненмо продуктами неполного сгорани  топлива и  вл етс  усовер- шенсгвоаанием известного устройства по авт.св. f 846958.

Дела изобретени  - повышение Э1 екти9иостн очистки газовых выбросов и  ксплуатационной надежности устройстш.

На фиг,1 представлено устройство дл  термической, обработки химических продуктов общий вид;на фиг.2 - разрез А-А на фйг.1; на фиг.З - разг раз В-В на фиг.I; на фиг.4 - диаграмма межремонтного пробега устрой- ства на фиг.5 - диаграмма содержа- ии  частичек пульпы в запечных газах .

Устройство дл  термической обработки химических продуктов состоит из печи , распределител  2 и емкости 3.

Печь 1 содержит циклонную камеру 4 и камеру смешени  5. Распределитель 2 имеет отверсти  6, диаметр которых увеличиваетс  по ходу движени  газового потока, а емкость 3 - днице 7, газоотвод щий патрубок 8 и штуцер 9 вьшода продукта.

Циклонна  камера 4 выполнена из корпуса 10, заключенного в металлическую обечайку II, между которыми имеетс  воздугань зазор 12 дл  прохода воздуха, н содержит камеру горени  13, камеру обжига 14, порё- городку I5 с центральным отверстием и диффузор 16.

Камера горени  13 оборудована фо сункой 17 дл  подачи топлива, тангенциальными соплами 18 первичного воздуха, соединенными с зазором 12,

Камер обжига 14 оборудована фи- гурнымн фурмами 19, которые содержат сопло -20 дл  подачи воздуха и сопло 23 подачи продукта, разделен- ные мевсд7 собой анерегородкой 22.

Камера смецепи  5-имеет сопла 23 и эаквичюаетс  диффузором 24, который соедин етс  с распределителем 2 о

Днщв 7 омкости 3 выполнено так, .что оно «эЛраэует с горизонтом угол

18279г

fl

30-45 и его сечение суживаетс  по мере продвижени  к штуцеру 9 вьюода продукта.

Распределитель 2 установлен в

5 расширенной части днища 7 и его кромка скошена параллельно днищу.

Газоотвод щий патрубок 8, который служит дл  уменьшени  выброса частиц пульпы в атмосферу, включаtO ет в себ .газозаборные устройства. 25, отвод щую трубу 26, штуцер 27 слива раствора и фланец 28.

Устройство дл  термической обработки химических продуктов работает

15 следующим образом.

В камеру горени  13 через форсунку 17 поступает топливо, ,а через тангенциальные сопла 18 - воздух из воздушного зазора 12. Количество nor

20 даваемого воздуха регулируетс .

Топливо сжигают с козффициентом избытка воздуха I,03 - 1,03, что обеспечивает высокую экономичность процесса горени  и высокую темпера25 туру факела. Образовавшиес  продукты из камеры горени  13 поступают в камеру обжига 14 через центральное отверстие в перегородке 15. Последн   также регулирует врем 

30 пребывани  топлива в камере горени  13. Это осуществл етс  следующим образом.

Из воздушного зазора 12 через приемные окна в стенке перегородки 15 воздух поступает в полость, а оттуда в центральное отверстие. Количество пода аемого воздуха регулируетс  устройствами, что способствует качественному сжиганию топлива в ка„ мере горени  13.

В камеру обжига 14 тангенциально ввод тс  материал, подвергаемый тепловой обработке, и воздух. Ввод их осуществл етс  через сопла 20 и 21

фигурных фурм I9.

Воздух служит дл  защи-пл футеровки печи от абразивного износа, охлаждени  футеровки печи и оттеснени  от футеровки агрессивных газов, а

5 также защиты футеровки от образовани  на ней настылей.

Воздух ввод т между слоем материала и футеровки печи с большей скоростью и относительно низкой тем55 пературойв Воздух до.лжен растекатьс  по всей поверхности футеровки печи, позтому сопла 20 выполн ютс  специальной фигурной формы.

35

при тепловой обработке термочувствительных материалов, т.е. материалов , температура обжига которых и температура начала плавлени  близки друг к другу, например бор- содержащих pyAj наблюдаетс  сплавление поверхностных слоев частицы.

Соприкаса сь с пористой поверхностью раскаленной футеровки, легкоплавкие частицы продукта прилипают к ней своей оплавленной поверхностью и образуют на футеровке печи настыли, заполн ют рабочее пространство камеры обжига 14, нарушают тепловой и гидродинамический режим печи и вывод т ее из стро . Печь необходимо останавливать на ремонт.

В камере обжига 14 производитс  теплова  обработка борсодержащей руды топочными газами с температурой 1800 С. Така  температура позвол ет сжигать топливо с. минимальными коэффициентами избытка воздуха, что влечет увеличение парциального дав:- лени  COj в топочных газах. Увеличение парциального давлени  в топочных газах до 15% делает их пригодными дл  использовани  в дальнейшем технологическом цикле обработки прокаленной борсодержащей руды, . однако при высоких температурах топочных газов частицы борсодерхащей руды оплавл ютс  снаружи, не успева  пройти фазовый переход в  дре, соприкаса сь друг с другом спекаютс , либо переход т в стекловидную углекисло - тонерастворимую форму, при этом коэффициент использовани  сырь  понижаетс .

Дл  ликвидации этого  влени  обжиг борсодержащей руды провод т в присутствии вод ного пара, способствующего гидротермическому извлечению руды и предохран ющего частицы руды от перехода в стекловидную форму.

Диффузор 16 регулирует врем  пребывани  обрабатьюаемого в камере обжига 14 продукта, увеличива  или уменьша  вход щее в его центральное отверстие количество воздуха, которое регулирует силу преп тстви , преодолеваемого потоком продуктов термообработки.

Из камеры обжига 14 продукты термообработки , например датолитовый концентрат, совместно с газами через диффузор 16 поступают в камеру смешени  5. По всей высоте ка

2182794

меры 5 tiepea сопла 23 подаетс  хладагент, который перемешиваетс  с продуктами термообра- ботки, охлаждает их до 90-95, конJ денсирует вод ные пары, способствует резкому охлаждению частиц продукта.

При конденса1(ии вод ных паров происходит повышение парциального давлени  газов COj в продуктах термооб )0 работки, что делает их пригодными дл  дальнейшего технологического процесса.

Из камеры смешени  5 прокаленный и охлажденный продукт, охлаждён15 ный газ с повьцаенной концентрацией COj, нагретый хладагент череэ диффузор 24 поступает в распределитель 2 и через отверсти  6 - в емкость 3, В емкости 3 находитс  слой пуль20 пы, состо щий из хладагента и обжигаемого продукта. Распределитель 2 помещаетс  в слой пульпы так,.что верхний р д его отверстий перекрываетс  пульпой. Чем дальше удалено

25 отверстие от зеркала пульпы, тем большего размера оно выполн етс . С увеличением рассто ни  от зеркала пульпы до оси отверсти  6 гидравлическое сопротивление пульпы возрас3Q тает, поэтому, чтобы обеспечить равномерный выход продуктов термообработки по всей глубине сло  пульпы, размеры отверстий возрастают.

Равномерный выход продуктов термообработки по всей глубине необходимы дл  тщательного перемешивани  выводимого из распределител  2 потока с пульпой в емкость 3.

При равномерном распределении и тщательном перемешивании улучшает с  контакт пульпы с газовой фазой продуктов термообработки, повышаетс  количество газа COg прореагировавшего со спеком, улучшаютс  технологические показатели процесса neper

5 работки прокаленной руды.

Днище 7 емкости 3 выполнено на- : клонным к горизонту под углом 30-45 . На один конец днища 7 выведен распределитель 2, другой конец днища 7

50 оборудован штуцером 9 дл  вывода продукта . Кромка распределител  2 выполн етс  также со скосом 30-45 и устанавливаетс - параллельно днищу 7.

Такое вьтолнение днища 7 и кромки

55 распределител  2 необходимо длА печени  высокой эксплуатационной надежности устройства. Угол 30-45 - угол естественного откоса многих сы35

40

пучих материалов в том числе и дата- литового концентрата Если угол наклона дни1ца к горизонту от распределител  2 к штуцеру 9 прин ть меньше ЗО, то происходит отложение nporv .дукта на днище емкости холодильника. Отложени  продукта постепенно увеличиваютс  .перекрывают емкость затем перекрывают отверсти  6 распределител  2, живое сечение отверстий .6 уменьшаетс , гидравлическое сопротивление возрастает, продукты термообработки не успевают выводитьс  из печи 1, нагрузка печи падает, ее необходимо останавливать на ремонт.

Диафрагма (фиг.4) по сн ет зависимость межремонтного пробега устройства в зависимости от угла наклона диища 7 к горизонту.

Если угол выполнить 45 , то объем емкости 3 уменьшаетс , что приведет к снижению объема пульпы, наход щейс  в ней и времени контактировани  продуктов термообработки с пульпой.

Диище 7 суживаетс  от распределител  2 в сторону штуцера 9. Это делаетс  дл  того, чтобы осевшие частицы направл лись в штуцер 9 и их отложение на днище 7 исключалось. Выг полнение распределител  2 параллельио днищу 7 также преп тствует отложению твердых частиц на днищ 7 и способствует транспортировке их к штуцеру 9.

Когда газообразные продукты термообработки (запечные газы) проход т через зеркало пульпы, они захватывают с собой частицы пульпы.

В этизс частицах имеетс  вода, растворенные химические вещества, мелкодисперсные твердые частицы про-, дукта« Вынос этих частиц за пределы ,

2500 2500

1850-1900 1850-1900

0

5

0

5

0

5

устройства весьма нежелателен, так как происходит за гр знение окружающей среды и снижение коэффициента использовани  сырь .

Газозаборные устройства 25 выполнены в виде тангенциальных сопел. Запечные газы, пройд  через зеркало пульпы, унос т с собой ее .частицы. В. этих частицах содержитс  вода, химические вещества, мелкодисперсные частицы продукта. Совместно с запеч- пьык газами частицы пульпы попадают в газозаборные устройства 25, выполненные в вцде тангенциальиых патрубков , и приобретают центробежное вращение . Скорость запечных газов в rai- зозаборных устройствах 25 20-30 м/с, в результате чего под действ1 ем центробежных сил частицы пульпы отбрасываютс  на стенки газоо1Ъод щего патрубка и по стенкам его чеЬез штуцер . 27 слива раствора поступают под зеркало пульпы, в слой пульпы. Такое расположение штуцера 27 слива раствора делает неиужньми устройства , в.виде мигалок шлюзовых затворов и т.п., предохран ющие газоотвод - щий патрубок от попадани  в него запечных газов помимо газозаборных .устройств 25. Осушенные запечные газы через отвод щую трубу 26 вывод тс  за пределы устройства. На фиг.5 показано содержание частичек пульпы в запечных газах при выводе их через газоотвод щий патрубок известной I и предлагаемой конструкции 2 .

В таблице приведены показатели известного и предлагаемого устройств дл  термической обработки химических продуктов.

Показатели

Обем запечных газом ,

Температура запечных газов перед входом в газоотвод щий патрубок , С

Скорость газов в газо- отвод щем патрубке, м/с

Интенсивность зарас- тани  емкости холодильника продзгктом, ч (остановка аппарата на чистку)

Содержание пульпы в газах за пределами уст- ;ройства, мг/м

Таким образом оборудование газо- отвод щего патрубка тангенциальными соплами и штуцером слива раствора выведенного ниже зеркала пульпы , выполнение днища емкости холог- дильника наклонным к горизонту под углом 30-45° и выполнение распределител  со скошённ1А4 под углом 3012182798

Продолжение таблицы

Тип сушилки Известный 1 Предлагаемый

12000

12000

80-90

80-90

10-15

20-30

16-24

Не требуетс 

2500-2000

100-150

45° концом, установленньм параллельно днищу в его.широкой части позволило снизить содержа ие пульпы в запечных газах,удал емых иэ устройства на 1850-2400 мг/м и повысить эксплуатационную  адеююсть

устройства и обеспечить его беспере:бойную эксплуатацио.

/J

Фи9.1

Фиг. 2

6-6

(pvz.J

Z, смен

15

30 фиг A

45- jff

2500

2000

Редактор И.Сегл ник

WOO2500 d,MB/fi

фиг.5

Составитель Т.Лепахнна

Техред Л.Комарницка  Корректор В.Бут га

Заказ .1126/51Тираж 561Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , А

Claims (3)

1. «.· УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ по авт.св. Р 846958,т л ичающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки газовых выбросов и эксплуатационной надежности, гаэоотвэдящий патрубок оборудован тангенциальными соплами и штуцером слива раствора, днище емкости холодильника выполнено наклонным Иод углом 30 - 45° к горизонту, а конец распределителя - со скосом 30-45°.
2. 2. Устройство по π. I., о т л ичающееся тем, чтб штуцер слива раствора расположен в слое пульпы.
3. 3. Устройство по π. 1, 'о т л и — чающееся тем, что днище емкости холодильника выполнено сужающимся в сторону штуцера вывода продукта.

   .12