Аппарат для тепловой обработки сыпучих материалов Советский патент 1985 года по МПК F26B17/12 F28C3/14 

Изобретение относится к оборудованию для тепловой обработки сыпучих материалов, движущихся под действием силы тяжести навстречу потоку газа, а именно к сушилкам для сушки поликарбоната путем обработки его острым паром с целью удаления из высушиваемого материала летучего мономера - метиленхлорида.

Сложность тепловой обработки поликарбоната заключается в том, что он состоит из небольших частичек непрерывной формы, не гладких и склонных к сцеплению друг с другом..

Известно устройство для сушки сыпучего материала, выполненное в виде вертикального цилиндрического аппарата с патрубками входа и выхода полимера и газообразного агента, внутри которого соосно установлены газопроницаемая обечайка и перфорированная труба, соединенная с патрубком выхода газообразного агента. В таком устройстве материал движется сверху вниз под действием силы тяжести в виде слоя в кольцевом пространстве между газопроницаемой обечайкой и перфорированной трубой, причем газообразный агент (пар) подается через обечайку по всей высоте аппарата 1.-.

Недостатками известного устройства являются возможность забивки отверстий перфорированной трубы и обечайки частицами поликарбоната или просыпание его через эти отверстия; большой расход острого пара, так как часть пара, подаваемая вверху корпуса, будет уходить из него, практически не контактируя с материалом.

Известен аппарат для тепловой обработки сыпучих материалов, преимущественно сушилка, содержащая вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода сыпучего материала и распределитель газа, выполненный в виде поярусно установленных полых конусов, снабженных индивидуальными газоподводящими трубопроводами 2.

Известная сушилка интенсифицирует процесс сушки за счет разности напоров в трубопроводах низконапорного и высоконапорного теплоносителей. При использовании же теплоносителя (газа) с одинаковым напором в такой сушилке невозможно достичь высокого качества обработки сыпучего материала из-за неравномерности раЪпределения газа в конусах. Кроме того, при тепловой обработке сыпучего материала, состоящего из частичек неправильной формы, склонных к сцеплению друг с другом, в известной сушилке произойдет зависание обрабатываемого материала в незначительном кольцевом зазоре между нижним конусом и стенкой корпуса.

Недостатком также является сложность конструкции. распределителей газа ввиду подвода к конусам высоконапорного и низконапорного теплоносителя.

Цель изобретения - повышение качества тепловой обработки сыпучего материала.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате для тепловой обработки сыпучих материалов, преимущественно сущилке, содержащей вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода сыпучего материала и распределитель газа, выполненный в виде поярусно установленнь1х

0 полых конусов, снабженных индивидуальными газоподводящими трубопроводами, к конусам снизу под углом 15-30° к вертикали прикреплены полые стержни с перфорацией на боковой поверхности, равномерно расположенные по окружности и имеющие ромбовидное поперечное сечение с острым углом, равным 15-30°, ориентированное большей осью по вертикали, причем стержни в смежных ярусах смещены на угол - где П1 - число конусов, П2 - число стержней

0 на одном конусе.

Наличие установленных друг под другом полых конусов, снабженных перфорированными стержнями ромбовидного сечения, равномерно смещенных друг относительно друга, обеспечивает равномерное распреде5ление газообразного агента как по поперечному сечению, так и по высоте аппарата, и за счет этого повышение качества обработки (сушки) материала.

Возможность образования застойных зон

Q в аппарате исключается, так как стержни имеют ромбовидное сечение с направленным вверх острым углом, который при движении продукта сверху вниз создает эффект разрезания слоя продукта. Острые углы ромбовидного сечения перфорированных

стержней должны быть равны или меньше угла естественного откоса продукта, что является необходимым условием для продвижения сыпучего материала вниз. Так, угол естественного откоса частиц поликарбоната составляет 60t5°.

Полые стержни с перфорацией на боковой поверхности прикреплены к конусам под углом к вертикали, величина которого не должна превышать половины угла естественного откоса продукта.

5

Такое выполнение распределителя газа

позволяет продукту находиться в аппарате одинаковое время, что повышает качество его обработки.

Распределитель газа конструктивно выполнен просто, и занимаемый им объем составляет небольшую долю рабочего объема аппарата, а его изготовление не представляет сложностей.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на

фиг. 2 - расположение один относительно другого полых стержней для распределения газообразного агента, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, разрез Б-Б на

фиг. 1; на фиг. 4 - то же, разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - полый перфорированный стержень, поперечное сеченне Г-Г на фиг. 3.

Аппарат для тепловой обработки (сушки) сыпучих материалов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, имеющий крышку 2 и коническое днище 3. Вокруг корпуса имеется обогревающая рубашка 4, например змеевиковая, выполненная из полутруб. Для подвода теплоносителя рубашка имеет патрубок 5, а для отвода - патрубок 6. На крыщке 2 расположены патрубок 7 ввода сыпучего материала и патрубок 8 выхода газообразного агента.. Коническое днище 3 снабжено патрубком 9 вывода сыпучего материала. Распределитель газообразного агента выполнен в виде поярусно установленных полых конусов 10, снабженных стержнями 11 и индивидуальными газоподводящими трубопроводами 12. Полые стержни 11 с перфорацией на боковой поверхности прикреплены к . конусам 10 снизу под углом 15-30° к вертикали. Стержни 11 имеют ромбовидное сечение и установлены острым углом, равным 15-30°, вверх.

Стержни 11 расположены на конусах 10 равномерно по окружности, причем в смежных ярусах стержни смещены на угол а , где П - число конусов, пг - число стержней на одном конусе.

Пример. Высушиваемый материал - поликарбонат, его гранулометрический состав 1 -10 мм волокнистого типа, насыпной вес 170-220 сушильный агент: острый пар с t 140°C,.

Содержание метиленхлорида в материале: начальное 2,5%, конечное 0,01%. Время сушки материала 1-2 ч, угол естественного откоса материала 60±5°.

Основные характеристикисушилки:

Диаметр корпуса, мм1200

Высота корпуса, мм12000

Количество конусов, ni3

Число стержней на

конусе Па3

Угол смещения

стержней, а, град40

Угол наклона стержней

к вертикали, град30

Острый угол в сечении

стержня, град30

Аппарат работает следующим образом. Частицы поликарбоната непрерывно вводят в корпус 1 через патрубок 7. Через

трубопроводы 12 в полые герметичные конуса 10 и полые перфорированные стержни 11 подают перегретый пар с температурой 140°С. Проходя через отверстия в стержнях, пар попадает в рабочую полость аппарата, вступает в контакт с частицами поликарбоната, нагревает их и вместе с испаряющимся метиленхлоридом выходит из аппарата через патрубок 8. Под действием собственного веса частицы поликарбоната движутся вниз и выводятся из аппарата через

5 патрубок 9.

Полые конуса 10 и стержни 11 с острым углом, направленным вверх, способствуют перемешиванию материала, предотвращают слипание частиц и их зависание в корпусе. Для поддержания теплового режима в аппарате в рубашку 4 корпуса подают пар, а конденсат пара отводят через патрубок 6. Предлагаемый аппарат позволяет значительно улучшить качество готового продукта за счет повышения его однородности. В результате обеспечения более полного контактирования движущихся гранул с острым паром и сокращения (до 1-2 ч) времени сущки материала в аппарате содержание метиленхлорида в гранулированном поликарбонате удается довести до 0,01%.

АППАРАТ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, преимущественно сушилка, содержащая вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода сыпучего материала и распределитель газа, выполненный в виде поярусно установленных полых конусов, снабженных индивидуальными газоподводящими трубопроводами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, к конусам снизу под углом 15-30° к вертикали прикреплены полые стержни с перфорацией на боковой поверхности, равномерно расположенные по окружности и имеющие ромбовидное поперечное сечение с острым углом, равным 15-30°, ориентированное большей осью по вертикали, причем стержни в смежных ярусах смешены на угол где П - число конусов, П2 - число стержней на одном конусе. 00 со со со