Барабан для гранулирования сажи Советский патент 1984 года по МПК B01J2/12 

Пылящая 5 W 5 51 I II I II J в в // . Грануяирораннал cawa Изобретение относится к производ ству сажи, а именно к барабану для гранулирования сажи, получения гран лята с высокими качественными харак теристиками, и может быть использовано для гранулирования различных марок сажи с получением гранулята товарной фракции (0,16-2 MM)I с высокой насыпной плотностью (340360 г/1000 см). Известен барабан для гранулирова ния сажи, состоящий из опирающегося на четыре катка цилиндрического кор пуса и сетчатого цилиндра 1 . Недостатками данного барабана яв ляюТся его низкая производительность, частое забивание сетчатого цилиндра и трудность получения товарной фракции с насыпной плотность 330-340 г/1000 Известно устройство для уплотнения порошкообразного материала, содержащее цилиндрический корпус с уп лотняющими телами, снабженньш загру зочным и выгрузочным патрубками и скребками для очистки стенок, в котором уплотняющие тела выполнены в виде полых надувных шаров из эластичного материала, заполненных твер дым материалом, например дробью 2 Недостатками известного устройств являются его малая эффективность из-за незначительного уплотнения сажи, снижение пропускной спосо - ности (производительности), быстрый износ элементов для уплотнения сажи попадание посторонних предметов (др би j в сажу. Целью изобретения является повышение его производительности бараба U на и насыпной плотности гранулированной сажи. Поставленная цель достигается те что в барабане для гранулирования сажи, содержащем корпус, устройство для загрузки и выгрузки пьшящей и гранулированной сажи и уплотняющие тела, последние расположены от загрузочного торца барабана на 0,05- 0,2 его дпинЫе Кроме того, размер уплотняющих тел составляет 0,01-0,1 диаметра барабана. Объем, занимаемый уплотняющими телами, составляет 0,0004-0,05 объе ма барабана, Насыпная плотность уплотняющих ел составляет 500-4000 кг/м. Сухое гранулирование пьшящей сажи обеспечивается действием свобол;ньк радикалов на поверхности сажевых частиц и сил Ван-дер-Ваальса. Для обеспечения действия этих сил необходимо сближение сажевых частиц на расстояние 10-20 А , т.е. уплотнение пьшящей сажи. Сам процесс сухого гранулирования делится на уплотнение пылящей сажи, гранулообразование и щлифовку полученных гранул. Смещение данных периодов при з.аданнЪм времени процесса гранулирования ведет к резкому ухудшению качества гранулята и, следовательно, к снижению производительности грануляционного барабана. Необходимая величина уплотнения пьшящей сажи для гранулообразования должна составлять 140-160 г/1000 см . В предлагаемом барабане для обработки сажи величина 0,05-0,2 его длины от загрузочного торца, принятая для заполнения уплотняющими телами, выбрана исходя из максимального уплотнения пылящей сажи различнь1х марок (40-60 - 140-160 г/1000 см). При значении менее 0,05 от длины установки эффект уплотнения пьшящей сажи до насыпной плот11ости 140 г/ /1000 см не достигается, чтЬ ведет к снижению производительности установки и к резкому ухудшению качества гранулятао При величине более 0,2 от длины установки эффект уплотнения пьшящей сажи достигает величины более 160 г/1000 см, что ведет к переуплотнению пьшящей сажи и трудности ее последующего гранулирования. Материалом уплотняющих тел (шарОв) является теплостойкая резина или полимерные и другие материалы с температурой размягчения не менее 180 С и с насыпной плотностью 500--4000 кг/м При температуре размягчения мате- риала щаров менее происходит их слипание, так как температура пылящей сажи, поступающей в барабандля. грануляции, составляет 90-140 0, При этом объем, занимаемый упругими шарами, составляет 0,004-0,05 от общего объема с учеоом коэффициента заполнения барабана 0,15-0,2 по саже. При объеме, занимаемом упругими шарами,менее 0,0004 от общего объема эффекта необходимого уплотнения пылящей сажи не достигается, а при значении более 0,05 количество пьшящей сажк становится недостаточным для осуществления процесса ее уплотнения Процесс гранулообразования обеспечивается при высоте слоя в барабане 400-500 мм, что соответствует коэффи циенту его заполнения 0,15-0,2. При значении более данной величины не происходит процесс гранулиро вания, связанный с перемещением слое сажи в барабане. Так как производительность барабана на всему сечению постоянна, то в среднем и коэффициен его заполнения 0,15-0,2 в зависимости от его производительности, а верхний предел объема, занимаемого упругими телами, составляет 0,05. При этом также обеспечивается насыпная плотность сажи 140-160 г/1000 см Предел размера уплотняющих тел выбран, исходя из максимального количества контактов и необходимых уси лий для уплотнения пыляп1ей сажи, .При размере уплотняющих тел менее 0,01 диаметра устройства и при насыпной плотности их более 4000 кг/см эффект уплотнения пылящей сажи не достигается за данное время уплотнекия при заданной производительности барабана. При размере уплотняющих тел более О,1 диаметра устройства ко личество соударений за данный промежуток времени, когда происходит уплотнение сажи до сетки, незначителен и пътящая сажа не уплотняется до необходимых значений даже при насыпной плотности их более 4000 кг/см. На чертеже представлена схема предлагаемого барабана для обработки сажи. Барабан 1 снабжен загрузочным и выгрузочным патрубком 2, винтовым конвейером 3 с отверстиями 4 в корпусе и двумя приводами 6 и 7, скребками 5 для очистки стенок ковшами 8 уплотняющими телами 9, расположенными от загрузочного торца барабана на 0,05-0,2 его длины, сеткой 10 и диафрагмой 11, Барабан работает следующим образом, Пьшящая сажа в количестве 10701195 кг/ч с насыпной плотностью 40-60 г/1000 см подается по загрузочному патрубку 2 с помощью винтового конвейера 3, через отверстие 4 в начала барабана 1, длиной 18,5 м i- х иаметром 2.55 м. Количество пылящей сажи, подаваемой в барабан 1, рггулируется с помощью привода 6 винтового конвейера 3, Начало бара15 бана на 0,05-0,2 своей длины от загрузочного торца заполнено уштотняющш-ш телами (щарами) 9, Для устранения возможности перемещения уплотняющих тел по всей длине барабана установлена сетка 10 на длине 0,050,2 также от загрузочноготорца барабана. На данной длине барабана происходит уплотнение пылящей сажи до насыпной плотности 140-160 г/1000 см Уплотненная пылящая сажа поступает через сетку в последующую часть барабана, в начало которой через отверстие 4 винтового конвейера подается также гранулированнзц сажа в количестве 400--1100 кг/ч, Высота слоя гранулированной сажи в барабане поддерживается с помощью диафрагмы 11, Огранулированная сажа поступает с помощью ковщей 8 на затравку, а часть на выгрузку. Количество затравки - гранулированной сажи, подаваемой в начало барабана, регулируется с помощью привода 7, Для устранения налипания сажи на стенки корпуса барабана предусмотрены скребки 5. Количество гранулированной сажи на выходе из выгрузочного -патрубка барабана составляет 1070-1195 кг/ч. Условия протекания процесса в барабане для гранулирования сажи диаметром 2500 мм и длиной 18500 мм и данные, характеризующие предлагаемые величины следующие: длина устройства, заполненного уплотняющими телами на 0,05-0,2 всей длины, составляет 925-3700 мм; размер уплотнякмцих тел при величине 0, диаметра 6Sрабана 25-250 мм; объем, занимаемый уплотняющими телами, составляет 0,0004-0,05 всего объема барабана, что равно-0,04-4,6 м. Полученные данные представлены в таблице Из таблицы видно, что предлагаемое устройство обеспечивает повышение его производительности по сравнению с известным на 63,3% при 100%-ном количестве товарной фракции , с на.сыпной плотностью 340-360 г/ /1000 см, В то же время по известному при меньшей производительности устройства (700 кг/ч) полученный гранулят имеет насыпную плотность 310 г/1000 см(ниже пределов ГОСТа на сажу),, а количество товарной фракции составляет только 80%,

Показатели Пр ои 3 водите л ьно ст ь барабана, кг/ч 1080 1100 Насыпная- плотность пылящей сажи поступающей в барабан, г/1000 смЗ Насыпная плотность пылящей сажи после уплотнения уппотняюгщими телами в барабане, г/1000 сн 140 155 Насыпная плотность гранулированной сажи на выходе из барабана, г/1000 см 345 360 Количество товарной фракции 0,16-2jO мм на выходе из бара- 100 100 бана, %

Пример

. . ..

Известный 4 5 Изве 1195 700 190 1070 45 360 310 55 100 80 00

1. БАРАБАН ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ. САЖИ, содержащий корпус, устройство для загрузки и выгрузки пылящей и гранулированной сажи и уплотняюпше тепа, отличающий с я тем, что, с целью повышения производительности барабана и насыпной плотности гранулированной сажи, уплотняющие тела расположены от загрузочного торца барабана на 0,05-0,2 его длины. 2.Барабан по п.1, отличающийся -тем, что размер уплотняющих тел составляет 0,01-0,1 диаметра барабана. 3.Барабан по п. 1, отличающийся тем, что объем, занимаемый уплотняющими телами, составляет 0,0004-0,05 объема барабана. 4.Барабана по п.}, отличающийся тем, что насыпная плотностьВ уплотняющих тел составляет 5004000 кг/м.