СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЦЕНОСФЕР ЛЕТУЧИХ ЗОЛ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Российский патент 2003 года по МПК B03B7/00 

Описание патента на изобретение RU2212276C2

Заявляемое техническое решение относится к классификации порошковых материалов и может быть использовано при переработке техногенных отходов, преимущественно летучих зол тепловых электростанций, для получения наиболее легкого компонента золошлаковых отходов (полых алюмосиликатных микросфер или ценосфер) со стабилизированными составом и свойствами.

Одним из ценных компонентов летучих зол тепловых электростанций являются ценосферы (или полые алюмосиликатные микросферы), которые представляют собой полые тонкостенные сферические образования на основе оксидов кремния и алюминия с незначительным содержанием также Na, К, Fe, Ca, Mg, Ti [Chaves A. J. F. et al. Recovery of cenospheres and magnetite from coal burning power plant// Transactions of Iron and Steel Institute of Japan.-1987.-V.27.- 7. -P. 531-538] . Они обладают наименьшей плотностью (менее 1,0 г/см3) по сравнению с другими компонентами золы и за счет этого извлекаются из зол уноса путем гравитационного разделения золы в водной среде, съема всплывшей фракции и ее обезвоживания [Кизильштейн Л.Я, Дубов И.В., Шпицглуз А.Л., Парада С.Г. Компоненты зол и шлаков ТЭС.-М.: Энергоатомиздат, 1995,-176 с.; пат. РФ 2013410, В 03 В 5/64; 2017996, В 03 В 5/64; 2129470, В 03 В 7/00]. Для этого могут использоваться как известные устройства (лотки, радиальные сгустители, декантаторы, тонкослойные сгустители и отстойники, гидроциклоны), так и устройства, специально для этого предназначенные [патенты РФ 2047379, В 03 В 5/62; 2080934, В 03 В 5/62].

В процессе гидросепарации отбирается легкая (плавающая) фракция летучей золы с содержанием 80-90 мас.% ценосфер, имеющих кажущуюся плотность в среднем 0,6-0,7 г/см3 (или насыпную плотность 0,4-0,5 г/см3) при влажности до 5-10% и гранулометрический состав от нескольких десятков до 400-500 микрон (0,4-0,5 мм). Кроме того, легкий продукт гидросепарации чаще всего содержит частицы недожога с плотностью 1,7-1,8 г/см3, всплывающие за счет высокой пористости и сорбирования пузырьков воздуха, а также осколки ценосфер в виде полусфер, удерживаемые общей массой материала. После отделения недожога и осколочного материала (например, в соответствии со способом [а.с. СССР 1697885, В 03 В 7/00] ) ценосферы пригодны для использования в процессах изготовления теплоизоляционных, композиционных и строительных материалов.

Наряду с этим, особенности химического и минерально-фазового состава ценосфер позволяют прогнозировать перспективность получения на их основе катализаторов, адсорбентов, фильтров и других высокотехнологичных материалов, способных к тому же функционировать в условиях воздействия агрессивных сред и высокой температуры. Для этого необходимы ценосферы со стабилизированными физико-химическими свойствами (диаметр ценосфер, толщина и морфология стенки, насыпная плотность, удельная поверхность, теплопроводность, температура плавления, стойкость к агрессивным средам и др.) и заданным химическим и минерально-фазовым составом. Так в составе ценосфер были обнаружены перфорированные ценосферы с оболочками, проницаемыми для жидкости, которые вместе с неперфорированными ценосферами нашли применение в способе получения керамической губки для концентрирования и отверждения жидких особоопасных отходов [пат. РФ 2165110, G 21 F 9/04, 9/16, С 04 В 38/00].

В другой работе [Anshits A.G., Kondratenko E.V., Fomenko E.V. et al. Novel glass crystal catalysts for the processes of methane oxidation/ Catalysis Today. -V.64.-2001.-P.59-67] показано, что путем разделения легкого продукта гидросепарации летучей золы по крупности, плотности и по содержанию магнитной составляющей обеспечивается стабилизация состава ценосфер и связанных с ним физико-химических свойств, например каталитических в процессе окислительного превращения метана. Для выделения 9 фракций ценосфер с высоким содержанием активного каталитического компонента используют трехстадийную схему разделения, включающую сухую магнитную сепарацию, ситовое разделение магнитного продукта на 3 класса крупности (-0,4+0,2 мм, -0,2+0,16 мм и -0,16+0,1 мм) и гравитационное разделение фракций каждого класса крупности в среде органических жидкостей (этанол, гексан) на продукты трех значений насыпной плотности (0,52, 0,45 и 0,36 г/см3). Указанный способ разделения ценосфер не может быть использован в крупномасштабных производствах, поскольку является трудоемким и малопроизводительным, требует больших затрат дорогих химических реагентов, которые, как правило, являются пожароопасными и токсичными. К тому же это приводит к загрязнению ценосфер органическими веществами. Кроме того, из-за ограниченного набора жидких сред для гравитационного разделения способ имеет ограничения по плотности выделяемых продуктов (например, наиболее легких с насыпным весом в интервале 0,1-0,3 г/см3).

Наиболее близким к заявляемому является способ классификации ценосфер в восходящем потоке разделяющей среды [пат. США 4115256, В 03 В 1/00], в котором в качестве разделяющей среды используют ионизованный воздух. Ценосферы, выделенные из летучей золы после стадий магнитной и электростатической сепарации, как немагнитный токопроводящий продукт подают в первый отсек рабочей камеры сепаратора в направлении, перпендикулярном потоку воздуха, который удерживает ценосферы на различной высоте в зависимости от их плотности и размера. В первом отсеке происходит отделение частиц пыли размером менее 1 мкм, а во втором отсеке осуществляется разделение остального материала с размером частиц более 1 мкм. Вывод ценосфер осуществляется через отверстия в боковой стенке второго отсека рабочей камеры, расположенные на нескольких уровнях, при этом наиболее легкие и мелкие удаляются с самого высокого уровня, а наиболее тяжелые и крупные - с самого низкого. В описанном способе не приведена характеристика получаемых продуктов, однако в соответствии с физическими принципами, лежащими в основе разделения, способ не позволяет выделить из смеси разбитые и перфорированные ценосферы. Кроме того, при использовании материала смешанного гранулометрического состава не происходит разделения только по размеру, при этом в состав продукта попадают частицы, характеризующиеся определенным соотношением размера и плотности. Для получения продуктов узкого гранулометрического состава необходимо дополнительное ситовое разделение исходного материала или конечных продуктов. К недостаткам способа следует отнести также наличие стадии пылеудаления воздушным потоком, что требует дополнительных затрат для организации технологического процесса и обеспечения ПДК в зоне обслуживания. Способ принят за прототип.

Целью заявляемого технического решения является повышение степени разделения ценосфер летучих зол тепловых электростанций и снижение вредности процесса разделения.

Указанная цель достигается тем, что разделение ценосфер летучих зол проводят путем гранулометрической классификации и гравитационного разделения в разделяющей среде на продукты различной крупности и плотности, причем гравитационное разделение проводят в водной среде, при этом сначала из исходного материала гидросепарацией выделяют тяжелый продукт в виде пыли и разрушенных ценосфер и получают легкий продукт, после чего для выделения перфорированных ценосфер проводят дегазацию легкого продукта гидросепарации с последующим заполнением перфорированных ценосфер водой, а легкий продукт направляют на гравитационное разделение, которое осуществяют в нисходящем потоке водной среды, движущемся со скоростью 50-80 м/час, с получением легкого продукта насыпного веса 0,3-0,35 г/см3, тяжелого продукта насыпного веса 0,35-0,45 г/см3 и перфорированных ценосфер. Продукты гравитационного разделения подвергают гранулометрической классификации путем рассева на ситах с выделением продуктов заданной крупности с направлением их на последующие стадии разделения. Кроме того, гранулометрической класификации подвергают легкий продукт насыпного веса 0,3-0,35 г/см3 и проводят ее путем рассева на ситах с размерами ячеек 0,25 мм и 0,125 мм с выделением материала крупностью -0,25+0,125 мм с направлением его на аэродинамическое разделение. Аэродинамическое разделение осуществляют в восходящем потоке воздуха при скорости потока 0,1-0,4 м/сек с получением легкого продукта веса 0,1-0,3 г/см3 и тяжелого продукта насыпного веса более 0,3 г/см3. Легкий продукт аэродинамического разделения подвергают гранулометрической классификации на ситах с размерами ячеек 0,2 мм, 0,16 мм и 0,125 мм с выделением фракции -0,2-0,16 мм, которую подвергают магнитной сепарации. Дополнительно проводят гравитационное разделение перфорированных ценосфер. Для выделения перфорированных ценосфер проводят дегазацию и заполнение перфорированных ценосфер водой путем нагрева водной суспензии ценосфер легкого продукта гидросепарации до температуры 95-97oС с последующим охлаждением до температуры 20-40oС или путем вакуумирования легкого продукта гидросепарации до остаточного давления 2,5-8 кПа, выдержки при этом давлении в течение 20-30 минут и последующего сброса вакуума. Кроме того, магнитной сепарации подвергают как исходный материал, так и продукты гравитационного разделения перед гранулометрической классификацией.

Сущность заявляемого технического решения состоит в следующем. Использование воды в качестве разделяющей среды для разделения ценосфер является наиболее приемлемым с точки зрения обеспечения безопасности процесса, а также позволяет отделить из исходного материала нежелательные тяжелые примеси (пыль и разрушенные ценосферы) за счет их осаждения в воде. Легкий продукт гидросепарации содержит ценосферы различной крупности и плотности, а также ценосферы с перфорированными оболочками (размер сквозных отверстий от 0,1 до 30 мкм). Отделение перфорированных ценосфер основано на их способности заполняться водой после предварительной дегазации внутренних полостей, что может достигаться вакуумированием водных суспензий ценосфер до остаточного давления 2,5-8,0 кПа с последующим сбросом вакуума или нагреванием водных суспензий до температур вблизи точки кипения с последующим охлаждением. Заполненные водой перфорированные ценосферы становятся тяжелее воды и за счет этого отделяются от неперфорированных ценосфер путем осаждения в водной среде.

Дальнейшее гравитационное разделение неперфорированных ценосфер становится возможным в движущемся потоке разделяющей среды - восходящем для воздушной среды и нисходящем для жидкой. В обоих случаях ценосферы подвергаются воздействию сил тяжести, выталкивания и сопротивления разделяющей среды и при этом за счет разницы в плотности и размерах движутся в ней с различной скоростью. В воздушной среде восходящий поток уносит с собой наиболее легкую фракцию ценосфер, характеризующуюся определенным соотношением плотности и размера при заданной скорости потока. В нисходящем водном потоке ценосферы, отличающиеся плотностью, всплывают с различной скоростью, что обеспечивает разделение ценосфер на два продукта - более легкого и более тяжелого.

Сущность изобретения поясняется схемами, приведенными на фигурах 1 и 2. На фигуре 1 представлена схема непрерывного гидродинамического разделения ценосфер, включающая:
1 - Бункер-дозатор для осуществления непрерывной подачи ценосфер.

2 - Смеситель-отстойник, оборудованный мягкой, не разрушающей ценосферы мешалкой, вместо которой можно использовать сжатый воздух. Мешалка предназначена для создания пульпы и отделения от ценосфер мелкодисперсных, пылевидных частиц. Нижняя часть смесителя является отстойником для сбора тяжелых частиц и осколков ценосфер и патрубком их вывода на фильтр. Смеситель оборудован подачей воды.

3 - Подогреватель (теплообменный аппарат - водяной, паровой, электрический), обеспечивающий нагрев пульпы (вода с ценосферами) до 95-97oС.

4 - Холодильник для охлаждения пульпы с 95-97oС до 20-40oС.

5 - Разделительная колонна, предназначенная для разделения ценосфер, поступающих с пульпой на три фракции. Нижняя часть колонки оборудована отстойником для сбора и вывода перфорированных ценосфер. Средняя часть колонны имеет сужение, необходимое для создания стабильного нисходящего высокоскоростного потока (до 80 м/час), который определяет плотность ценосфер, отбираемых с верхней части колонны. В верхней и средней части колонны расположены отборы пульпы с выводом на фильтры. Верхняя часть колонки орошается водой.

6 - Фильтры 6-1 ÷ 6-4 для выделения из пульпы ценосфер. Растворы после фильтрации могут быть использованы повторно после отстоя с целью выделения мелкодисперсной фракции и фильтрации.

Процесс разделения ценосфер в рамках данной схемы осуществляется следующим образом. Ценосферы через бункер-дозатор (1) непрерывно подаются в смесительную камеру с мешалкой (2), куда одновременно подается вода. В процессе активного перемешивания происходит отделение мелкодисперсных частиц и разрушение слипшихся частиц. Пульпа, выходя из смесительной камеры, поступает в отстойник. Частицы с плотностью более 1,0 г/см3 осаждаются и выводятся непрерывно или периодически на фильтр. Оставшиеся ценосферы в виде пульпы поднимаются в верхнюю часть отстойника и по переливному патрубку поступают в подогреватель (3), нагреваются до 95-97oС и по переливной трубе поступают в холодильник (4), где перфорированные ценосферы при охлаждении засасывают воду и утяжеляются. После холодильника пульпа, содержащая неперфорированные ценосферы и заполненные водой перфорированные ценосферы, подается в нижнюю часть разделительной колонны (5). При насыпной плотности исходного материала 0,45 г/см3 и скорости нисходящего водного потока в интервале 50-80 м/час в верхнюю часть колонны проникают наиболее легкие ценосферы, способные преодолеть сопротивление движущейся в противоположном направлении водной среды (легкий продукт насыпного веса 0,3-0,35 г/см3), а остальные, более тяжелые ценосферы, уносятся водным потоком вниз в отстойник (перфорированные ценосферы и продукт насыпного веса 0,35-0,45 г/см3). При скоростях потока 80 м/час и выше не происходит эффективного выноса в верхний уровень легкого продукта, а при потоке, движущегося со скоростью менее 50 м/час, значительная часть подаваемого на разделение материала успевает всплыть вверх.

Тяжелые перфорированные частицы оседают на дно и периодически или непрерывно выводятся на фильтр. А самые легкие частицы выводятся с небольшим количеством пульпы с верхней части колонны на фильтр. Остальные ценосферы выводятся на фильтр со средней части разделительной колонны.

Мелкодисперсные частицы проходят через фильтр и вместе с раствором направляются в отстойники, где они могут быть отделены, а вода направлена на повторное использование.

Продукты гидродинамического разделения, преимущественно легкие продукты насыпного веса 0,3-0,35 г/см3, после сушки и гранулометрической классификации могут подвергаться дополнительному аэродинамическому разделению в восходящем воздушном потоке. Это позволяет выделить наиболее легкие ценосферы с тонкой оболочкой. На фигуре 2 приведена схема аэродинамического разделения ценосфер, включающая:
1 - Бункер-дозатор для подачи ценосфер.

2 - Колонна аэродинамического разделения ценосфер, оборудованная в нижней части подачей воздуха.

3 - Циклон для разделения воздушно-ценосферной смеси.

4 - Приемники (4-1÷4-2) для сбора легкого и тяжелого продуктов.

Ценосферы подают сверху из бункера-дозатора (1) в разделительную колонну (2) навстречу потоку воздуха, подаваемому снизу со скоростью 0,1-0,4 м/сек. В верхней и нижней части колонны установлены два патрубка вывода ценосфер для легкого и тяжелого продуктов, при этом ввод ценосфер в камеру осуществляется ниже уровня вывода легкого продукта. В зависимости от скорости потока воздуха и от содержания в исходном загружаемом материале ценосфер с насыпным весом менее 0,3 г/см3 происходит вынос через верхний вывод легкого продукта с насыпном весом 0,1-0,3 г/см3, а остальной материал с насыпным весом более 0,3 г/см3 поступает снизу в приемник 4-1. Легкий продукт выносится потоком воздуха в циклон, откуда ссыпается в приемник 4-2. После гравитационного разделения выделенные продукты подвергают магнитной сепарации с использованием известных устройств. На фигуре 3 представлены расчетные кривые зависимости параметров выделяемого легкого продукта (насыпная плотность и размер фракции) от скорости потока воздуха и реальные данные, полученные путем разделения ценосфер по схеме, включающей гидродинамическое, аэродинамическое и ситовое разделение.

Реализация заявляемого способа не исчерпывается описанной схемой разделения ценосфер. Процесс гравитационного разделения можно проводить периодически в одном аппарате, оборудованном как для реализации варианта кипячения, так и вакуумирования пульпы. Магнитная сепарация и ситовое разделение материала также могут производиться как на начальной стадии процесса разделения, так и после выделения продуктов гравитационного разделения. Для получения перфорированных ценосфер различной плотности проводят гравитационное разделение перфорированных ценосфер, полученных в процессе гидродинамического разделения.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.

Пример 1. Легкий продукт гидроудаления летучей золы Томь-Усинской ГРЭС насыпного веса около 0,45 г/см3 в количестве 50 кг подвергают гидродинамическому разделению по описанной схеме (фигура 1), включающей стадии (1) гидросепарации в статических условиях с отделением тяжелой фракции; (2) дегазации путем нагревания пульпы на основе легкого продукта гидросепарации до температуры 95oС и охлаждения до 25oС; (3) гидродинамического разделения в нисходящем потоке воды при скорости потока 60 м/час с получением продукта на основе перфорированных ценосфер, легкого продукта с насыпной плотностью 0,35 г/см3 и тяжелого продукта с насыпной плотностью 0,42 г/см3. Все продукты выделяют на фильтрах и сушат при температуре 50oС до постоянного веса. В результате выходы продуктов в расчете на исходный материал составили, мас.%:
легкий продукт (ρнасыпная = 0,35 г/cм3) - 20
тяжелый продукт (ρнасыпная = 0,43 г/cм3) - 57
перфорированные ценосферы - 13
осколки, недожог, пыль - 5
потери - 5.

Пример 2. Легкий продукт гидродинамического разделения (ρнасыпная = 0,35 г/cм3), полученный в примере 1, подвергают гранулометрической классификации на ситах с размерами ячеек 0,25 мм и 0,125 мм с выделением продуктов следующих классов крупности: +0,25 мм, -0,25+0,125 мм и -0,125 мм. Затем проводят аэродинамическое разделение ценосфер фракции -0,25+0,125 мм по схеме, приведенной на фигуре 2, при скорости восходящего потока 0,36 м/сек. С выходом около 17 мас.% выделяют легкий продукт с насыпной плотностью 0,30 г/см3, который подвергают дальнейшей гранулометрической классификации на ситах с размерами ячеек 0,2 мм; 0,16 мм и 0,125 мм с выделением продуктов классов крупности, приведенных в табл.1.

После этого проводят магнитную сепарацию фракции -0,2+0,16 мм (ρнасыпная = 0,30 г/cм3) на магнитном сепараторе марки 138Т (ТУ 24-8-1054-77) с выделением 5 продуктов. Полученные результаты, включая вольтамперные характеристики прибора, приведены в табл.2.

Пример 3. Легкий продукт гидроудаления летучей золы Новосибирской ТЭЦ-5 насыпного веса около 0,43 г/см3 в количестве 10 кг подвергают гравитационному разделению, как в примере 1, с выделением продукта на основе перфорированных ценосфер, легкого и тяжелого продуктов со следующими выходами, мас.%:
легкий продукт (ρнасыпная = 0,35 г/cм3) - 18
тяжелый продукт (ρнасыпная = 0,44 г/cм3) - 62
перфорированные ценосферы - 10
осколки, недожог, пыль - 5
потери - 5.

Легкий продукт делят на 2 равные части, каждую из которых подвергают аэродинамическому разделению по схеме, приведенной на фигуре 2. Одну часть делят при скорости восходящего потока 0,11 м/сек, а другую - при скорости 0,26 м/сек. Выделяют легкие продукты с насыпной плотностью 0,28 г/см3 (при скорости потока 0,11 м/сек) и 0,31 г/см3 (при скорости потока 0,26 м/сек). Легкие продукты аэродинамического разделения подвергают рассеву на ситах с размерами ячеек 0,25 мм; 0,2 мм; 0,16 мм; 0,125 мм; 0,1 мм; 0,063 мм с получением продуктов различных классов крупности. Характеристики полученных продуктов приведены на фигуре 3.

Похожие патенты RU2212276C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЦЕНОСФЕР ЛЕТУЧИХ ЗОЛ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ 2006
  • Аншиц Александр Георгиевич
  • Левинский Александр Иванович
  • Верещагин Сергей Николаевич
RU2328347C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОСФЕРИЧЕСКОГО СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ ОТХОДОВ ОТ РАДИОНУКЛИДОВ, ИОНОВ ЦВЕТНЫХ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ 2004
  • Аншиц А.Г.
  • Верещагина Т.А.
  • Фоменко Е.В.
RU2262383C1
МИКРОСФЕРИЧЕСКИЙ СОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ ОТХОДОВ ОТ РАДИОНУКЛИДОВ, ИОНОВ ЦВЕТНЫХ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2002
  • Аншиц А.Г.
  • Верещагин С.Н.
  • Верещагина Т.А.
  • Подойницын С.В.
RU2214858C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНЫХ МИКРОСФЕР РАЗНЫХ ФРАКЦИЙ ИЗ ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЫ ТЕПЛОВЫХ СТАНЦИЙ 2009
  • Шаронова Ольга Михайловна
  • Аншиц Александр Георгиевич
  • Акимочкина Галина Валерьевна
  • Петров Михаил Иванович
RU2407595C1
КЕРАМИЧЕСКАЯ ГУБКА ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ И ОТВЕРЖДЕНИЯ ЖИДКИХ ОСОБООПАСНЫХ ОТХОДОВ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 1999
  • Аншиц А.Г.
  • Верещагина Т.А.
  • Павлов В.Ф.
  • Шаронова О.М.
RU2165110C2
ПОРИСТЫЙ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ОТКРЫТОЙ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2000
  • Аншиц А.Г.
  • Ревенко Ю.А.
  • Шаронова О.М.
  • Верещагина Т.А.
  • Зыкова И.Д.
  • Любцев Р.И.
  • Алой А.С.
  • Третьяков А.А.
  • Кнехт Дитер Аугуст
  • Трентер Трой Джозеф
  • Мачерет Евгений
RU2196119C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ 1997
  • Аншиц А.Г.
  • Гупалов В.К.
  • Низов В.А.
  • Фоменко Е.В.
  • Шаронова О.М.
RU2129470C1
МИКРОСФЕРИЧЕСКАЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 2010
  • Фоменко Елена Викторовна
  • Аншиц Наталья Николаевна
  • Панкова Марина Владимировна
  • Михайлова Ольга Александровна
  • Аншиц Александр Георгиевич
  • Фомин Василий Михайлович
RU2443463C9
Способ получения микросферического композитного осушителя сыпучих материалов 2022
  • Фоменко Елена Викторовна
  • Аншиц Наталья Николаевна
  • Акимочкина Галина Валерьевна
  • Рабчевский Евгений Владимирович
  • Роговенко Елена Сергеевна
  • Шабанов Василий Филиппович
  • Аншиц Александр Георгиевич
RU2789376C1
ОГНЕТУШАЩИЙ ПОРОШОК И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2011
  • Аншиц Александр Георгиевич
  • Фоменко Елена Викторовна
  • Михайлова Ольга Александровна
  • Лихтенвальд Сергей Валерьевич
RU2465938C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 212 276 C2

Реферат патента 2003 года СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЦЕНОСФЕР ЛЕТУЧИХ ЗОЛ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Изобретение относится к классификации порошковых материалов и может быть использовано при переработке техногенных отходов, преимущественно летучих зол тепловых электростанций, для получения наиболее легкого компонента золошлаковых отходов (полых алюмосиликатных микросфер или ценосфер) со стабилизированными составом и свойствами. Технический результат - повышение степени разделения ценосфер летучих зол тепловых электростанций и снижение вредности процесса разделения. Разделение ценосфер летучих зол проводят путем гранулометрической классификации и гравитационного разделения в водной среде на продукты различной крупности и плотности. Гранулометрическую классификацию проводят путем рассева на ситах, а гравитационное разделение осуществляют в нисходящем потоке водной среды при скорости потока 50-80 м/ч с получением легкого продукта насыпного веса 0,3-0,35 г/см3, тяжелого продукта насыпного веса 0,35-0,45 г/см3 и перфорированных ценосфер. Дополнительно проводят аэродинамическое разделение продукта насыпного веса 0,3-0,35 г/см3 в восходящем потоке воздуха при скорости потока 0,1-0,4 м/с с получением легкого продукта насыпного веса 0,1-0,3 г/см3 и тяжелого продукта насыпного веса более 0,3 г/см3. Предварительно из исходного материала выделяют пыль и разрушенные ценосферы путем гидросепарации исходного материала с получением легкого и тяжелого продуктов и выводом тяжелого продукта. Для выделения перфорированных ценосфер проводят дегазацию легкого продукта гидросепарации с последующим заполнением перфорированных ценосфер водой и их осаждением в виде тяжелого продукта. Перфорированные ценосферы подвергают гравитационному разделению, а для получения продуктов заданного содержания магнитного компонента исходный материал или конечные продукты подвергают магнитной сепарации. 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Формула изобретения RU 2 212 276 C2

1. Способ разделения ценосфер летучих зол тепловых электростанций, включающий гранулометрическую классификацию и гравитационное разделение ценосфер в разделяющей среде на продукты различной крупности и плотности, отличающийся тем, что гравитационное разделение проводят в водной среде, при этом сначала из исходного материала гидросепарацией выделяют тяжелый продукт в виде пыли и разрушенных ценосфер и получают легкий продукт, после чего для выделения перфорированных ценосфер проводят дегазацию легкого продукта гидросепарации с последующим заполнением перфорированных ценосфер водой, а легкий продукт направляют на гравитационное разделение, которое осуществляют в нисходящем потоке водной среды с получением легкого продукта насыпного веса 0,3-0,35 г/см3, тяжелого продукта насыпного веса 0,35-0,45 г/см3 и перфорированных ценосфер, которые подвергают гранулометрической классификации путем рассева на ситах с выделением продуктов заданной крупности с направлением их на последующие стадии разделения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулометрической классификации подвергают легкий продукт насыпного веса 0,3-0,35 г/см3 и проводят ее путем рассева на ситах с размерами ячеек 0,25 и 0,125 мм с выделением материала крупностью -0,25+0,125 мм с направлением его на аэродинамическое разделение. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что аэродинамическое разделение осуществляют в восходящем потоке воздуха при скорости потока 0,1-0,4 м/с с получением легкого продукта насыпного веса 0,1-0,3 г/см3 и тяжелого продукта насыпного веса более 0,3 г/см3. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нисходящий поток движется со скоростью 50-80 м/ч. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят гравитационное разделение перфорированных ценосфер. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дегазацию и заполнение перфорированных ценосфер водой проводят путем нагрева водной суспензии ценосфер легкого продукта гидросепарации до температуры 95-97oС с последующим охлаждением до температуры 20-40oС. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дегазацию и заполнение перфорированных ценосфер водой проводят путем вакуумирования легкого продукта гидросепарации до остаточного давления 2,5-8 кПа, выдержки при этом давлении в течение 20-30 мин и последующего сброса вакуума. 8. Способ по п. 1 или 3, отличающийся тем, что дополнительно проводят магнитную сепарацию исходного материала. 9. Способ по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно проводят гранулометрическую классификацию легкого продукта аэродинамического разделения на ситах с размерами ячеек 0,2, 0,16 и 0,125 мм с выделением фракции -0,2-0,16 мм, которую подвергают магнитной сепарации. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед гранулометрической классификацией продукты гравитационного разделения направляют на магнитную сепарацию.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2212276C2

US 4115256 A, 19.09.1978
Устройство для разделения материалов 1984
  • Боев Александр Васильевич
  • Губин Владимир Иванович
  • Батурина Галина Мефодьевна
  • Носкин Илья Иванович
  • Маргулис Юрий Маисеевич
SU1245342A1
Способ переработки золошлаковых смесей тепловых электростанций 1989
  • Кузин Алексей Семенович
  • Шишикин Евгений Александрович
SU1697885A1
Способ разделения по крупности угольсодержащих отвальных золошлаковых смесей 1989
  • Образцов Вячеслав Николаевич
  • Пивовар Аркадий Герцович
  • Хрусталев Алексей Николаевич
  • Слюдянин Владимир Григорьевич
SU1660762A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР ИЗ ЗОЛОШЛАКОВОЙ ПУЛЬПЫ 1992
  • Кузин Алексей Семенович
  • Прокопьев Иван Прокопьевич
  • Якунин Геннадий Николаевич
RU2047379C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ МИКРОСФЕР 1998
  • Жигалов В.Г.
  • Реусова Л.А.
  • Телегина Е.Б.
  • Манушин Д.В.
RU2138521C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ 1997
  • Аншиц А.Г.
  • Гупалов В.К.
  • Низов В.А.
  • Фоменко Е.В.
  • Шаронова О.М.
RU2129470C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОСФЕР ИЗ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЫ ТЭС 1991
  • Тумашов В.Ф.
  • Чернявский И.Я.
  • Шапкин Е.Н.
RU2017696C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОСФЕР ИЗ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЫ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ 1991
  • Маркелов В.М.
  • Сонин Б.А.
  • Ершова Г.П.
  • Сидорова Е.А.
  • Яковлева В.И.
  • Павловская Н.С.
  • Жарикова Л.Ю.
RU2013410C1

RU 2 212 276 C2

Авторы

Аншиц А.Г.

Левинский А.И.

Верещагин С.Н.

Подойницын С.В.

Даты

2003-09-20Публикация

2001-05-03Подача