Аппарат для проведения процессов во взвешенном слое Советский патент 1984 года по МПК B01J8/18 

, . Изобретение относится к аппаратам химической технологии и может быть . использовано для проведения непрерывных процессов абсорбции, сушки, каталитических процессов во взвешенном слое. Известен аппарат для проведения процессов во взвешенном слое, содержащий корпус, реакционную зону, перфорированную газораспределительную решетку, газораспределительный ресивер, подвижные вертикальные пере городки l J , Недостатками данного аппарата являются неравномерность взвешенног слоя но сечению аппарата, а также наличие застойных зон у стенок и подвижных вертикальных перегородок аппарата. Известен также аппарат для прове дения процессов во взвешенном слое, в котором часть псевдоожижающего агента подают через газораспределительную решетку для достижения псбвдоожижения, а другз часть вво дят, через наклонные отверстия в сис тему -сопел для придания кипящему слою вращательного движения j2j . Недостатками такого аппарата являются неоднородность псевдоожиженйя и наличие каналообразования во взвешенном слое, связанные с конструкцией неподвижных сопел, использование для получения закрученного взвешенного слоя одновременно газораспределительной решетки и наклонных отверстий с системой сопел. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяаппарат для проведения процессов во взвешенном слое. Содержащий конический корпус с щелевыми отверстиями в нижней части, коаксиально которой размещена газораспределительная: кам ра и цилиндроконический рассекатель устанонленньй по оси корпуса. В ука занном аппарате закрученньй взвешён ньй слой достигается тангенциальным вводом псевдоожижающего агента чере направляющие и щелевйе отверстия в нижней части аппарата. Для ликвидации застойные зоны в центре аппар та и увеличения скорости теплоносителя в нижней его части установлен цилиндроконический рассекатель з. Однако известный аппарат ийеет низкое качество обработки частиц из-за наличия кай-алообразования в 12 слое вследствие ввода псевдоожижающего агента в реакционную зону через неподвижные направляюпдае и высокие гидравлические потери, связанные с наличием зоны отрыва в верхней части аппарата и вращения потока на выходе из аппарата. Целью изобретения является снижение эксплуатационных затрат, гидравлических потерь и повьшение качества обработкичастиц. Поставленная цель достигается тем, что аппарат для проведения процессов во взвешенном слое, содержащий конический корпус с щелевыми отверстиями в нижней части, коаксиально которой размещена газораспределительная камера, и цилиндроконический рассекатель, установленный по оси корпуса,, снабжен турбинным колесом установленным в газораспределительной камере. Кроме того, цилиндрический рассекатель выполнен с высотой, равной высоте корпуса и снабжен лопастями, установленными между конической частью рассекателя и внутренней поверхностью корпуса. На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. , Аппарат для проведения процессов во взвешенном слое содержит коничес|Кий корпус 1 с перфорированной решеткой 2, газораспределительную камеру 3с турбинным колесом 4, днище 5, цилиндрический рассекатель 6, пластины 7, патрубки 8 для ввода псевдоожижающего агента (газа). Корпус 1 с перфорированной решеткой 2 образует реакционную зону. В нижней части корпуса 1 коаксиально перфорированной решетке 2 установлена газораспределительная камера 3, цилиндрическую перфорированную решетку 2 охватывает турбинное колесо 4, установленное в газораспределительной камере 3. Реакционная зона и газораспределительная камера 4 снизу ограничиваются днищем 5, на Котором по оси аппарата установлен цилиндроконический рассекатель 6, равный по высоте реакционной зоне. Между конической частью рассекателя 6 и верхней частью корпуса 1 установены пластины 7. К газораспределительной камере 3 тангенциально ее корпусу крепятся патрубки 8 для вво да псевдоожижающего агента. К корпусу 1 крепятся патрубки для ввода частиц 9, для вывода псевдоожижаю.щего агента 10 и для вывода частиц 11. Аппарат для проведения процессов во взвешенном слое работает следующим образом. Через патрубки 8 псевдоожижающий агент подается в газораспределитель- ную камеру 3, откуда через турбинное колесо 4 вращающееся от потока газа и перфорированную решетку 2 закрученный поток газа поступает в реакционную зону. В реакционной зоне газ движется в кольцевой камере, образованной между рассекателем 6 и корпусом 1, и псевдоожижает частицы мате риала, вводимые в аппарат через патрубок 9. Прореагировавший с частицами газ удаляется из аппарата через патрубок 10. Закрученньй поток псев,доожижающего агента, проходя между пластинами 7, раскручивается, что приводит к снижению его скорости и восстановлению давления. Обработаниые части1Ц 1 удаляются из аппарата через патрубок 11. Проходя через вращающееся турбинное колесо 4, поток газа закручивается, что приводит к устранению каналообразования в сло Кроме того, .вращающиеся лопасти турбинного колеса 4 выравнивают (осредняют) скорость потока по периметру газораспределительной камеры 3,: что обеспечивает однородность закрученного псевдоожиженного (СЛОЯ в цело Важной проблемой аппаратов со взвешенными слоями является подвод псевдоожижающего газа в реакционную зону, так как этот фактор влияет на однородность слоя. Неоднородность взвешенного слоя способствует воз|никновеишо в нем обратных вихревых течений, застойных зон (особенно у стенок аппарата), что приводит к увеличению гидравлического сопротив ления и снижению качества обработки частиц газом. Кроме того, в неоднородном ело псевдоожиженных частиц возможно каналообразование, которое может привести в процессах суш ки к спеканию частиц, а в каталитических процессах к оплавлению катализатора и его неравномерному старению (дезактивации). Для получения однородного псевдо ожиженного слоя необходимо обеспе- чить равномерную подачупсевдоожижающего агента в слой, которая может быть достигнута путем обеспечения переменной перфорации газораспределительной решетки, вращением газораспределительной решетки, закручиванием взвешенного cjfOK. В закрученном взвешенном слое газ движется по винтовой траектории, чем усредняется скорость газа на различных участках реакционной зоны, т.е. движение газа является однонаправленным, уменьшается количество обратных вихревых течений, застойных зон. п.- . в известном устройстве закрученный взвешенный слой образуется при тангенциальном вводе газа через направляющие и щелевые отверстия пря- моугольного сечения. При такой подаче псевдоожижающего газа не исключено каналообразование в слое и воз7 никновение застойных зон. Это объясняется тем, что направляющие, .через которые подается газ, неподвижны и при возникновении неравномерного поля давлений в газораспределительной камере неизбежно возникает каналообразование В слое. В газораспределительной камере возникают (по окружности) участки с различным статическим давлением, что приводит к неравномерному полю скоростей газа, входящего в реакционную зону. В результате этого нарушается однородность взвешенного слоя. Так как при неподвижном газоподводящем устройстве (решетки, направляющие) избежать каналообразования и добиться однородности слоя невозможно, то в предла-гаемом аппарате в газораспределительной камере установлено турбинное колесо, а щелевые отверстия ввйюлнены в виде цилиндрической перфорированной решетки. При тангенциальном вводе газа в газораспределительную камеру под действием потока турбинное колесо начинает вращаться. При вращении турбинного колеса лопатки выравнивают поле скоростей газа на (ВХоде в реакционную зону. Кроме того, лопатки, вращаясь, закручивают газовый поток и обеспечивают его тангенциальный ввод через перфорированную решетку в реакционную зону. Перфорированная решетка защищает турбинное колесо от попадания частиц и частично выравнивает по окружности

1. АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ВО ВЗВЕШЕННОМ СЛОЕ, содер жащий конический корпус с отверстиями в нижней части, коаксиально которой размещена газораспределительная камера, и цилиндроконический рассекатель, установленный по оси корпуса, отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат, он снабжен турбинным колесом, установленным в газораспределительной камер е. 2. Аппарат поп.1, отличающийся тем, что цилиндроконический рассекатель выполнен с высотой, равной высоте корпуса и снабжен лопастями, установленными между конической частью рассекателя и внутренней § поверхностью корпуса.