Способ управления процессом сушки гранулированной сажи Советский патент 1987 года по МПК C09C1/56 

11

Изобретение относится к области производства технического углерода, а именно к технике управления процессами сушки и гранулирования сажи, и может быть использовано в процессах обработки сыпучих материалов .

Целью.изобретения является повышение эффективности работы аппаратов очистки отсасываемых влажных и запыленных газов при одновременном поддержании нормальных условий сушки и повышение экономичности процесса сушки гранулированной сажи.

На чертеже приведена принципиальная схем а реализации способа.

Пылящая сажа через уплотнитель- ный бункер 1 поступает в смеситель- гранулятор 2, куда одновременно пропорционально количеству сажи подается и грануляционная жидкость, расход которой измеряется датчиком 3. Затем влажные гранулы попадают в сушильный барабан 4, заключенный в камеру 5 обогрева. Проходя через барабан 4, гранулы высупшваются до заданной температуры, которая контролируется термопарой 6 и вторичным прибором 7 за счет тепла основного теплового потока А и вспомогательного В, образующегося от сжигания топлива. Ча:сть газов горения из камеры обогрева по патрубку 8 просасывается через сушильный барабан 4 для удаления паров влаги и вентилятором 9 направляется на очистку через циклон уплотнительного бункера в рукавньй фильтр 10, так как вместе с влагой из барабана уносятся и частицы пылящей сажи, поступаюш11е с гранулами или образовавшиеся в результате их разрушения при сушке. Сушка гранул осуществляется за счет обогрева корпуса барабана 4 горячими газами, которые далее через трубу 11 выбрасываются в атмосферу.

Расход топлива для создания основного теплового потока А измеряется датчиком 12, соединенным с регулятором 13 соотношения, выход которого подключен к регулирующему клапану 14 Сигнал от датчика 3 расходомера подается параллельно регулятору 13 соотношения и через корректирующее устройство 15 - в камеру задания рёгу- . лятора 16 температуры отсасываемого газа, В качестве корректирующего устройства могут быть использованы, например, блоки обратного предваре460 2

Г1ИЯ, умножения на постоянный коэффициент и сумматор. Ко входу регулято- ра 16 подсоединен датчик 17 температуры отсасываемого из барабана газа,.

5 а к выходу - регулирующий клапан 18 на линии подачи топлива к горелкам, генерирующим дополнительный тепловой поток В в зоне, примыкающей к выходу барабана.

)0 Температура отсасываемого газа перед фильтром доулавливания контролируется термопарой 19, связанной с регулятором 20, выход которого подсоединен к регулирующему клапану 21 ,

f5 установленному на трубопроводе 22 подачи горячих сухих газов горения, омывающих сушильный барабан и выбрасываемых в атмосферу, из камеры обогрева в газоход 23 продачи влаж20 ных запыленных газов на очистку. Поступление горячих газов в газоход 23 осуществляется за счет разрежения в нем, создаваемого вентилятором 9.

25

Способ реализуется следующим образом.

Регулятор I3 соотношения воздействует на клапан 14, поддерживая заданное соотношение между расходами грануляционной жидкости и топлива на генерирование основного теплового потока А. Регулятор 16 путем воздействия на регулирующий клапан 18 поддерживает заданное значение veMnepa35 туры отсасываемого из барабана газа на уровне, зависящем от расхода грануляционной жидкости. Сигнал задания регулятору 16 формирует корректирующее устройство 15 в соотве.тст40 ВИИ с известной зависимостью между расходом грануляционной жидкости и температурой отсасываемого газа, обеспечивающей требуемую температуру гранул на выходе. Это же устройство

45 15 осуществляет срез высокочастотных колебаний и вносит запаздывание по расходу грануляционной жидкости.

Термопарой 19 осуществляют контроль температуры газа перед фильтром

50 доулавливания, оптимальное для аппаратов очистки значение которой устанавливают регулирующим клапаном 21, Например, в связи с увеличением количества пылящей сажи в грануля55 тор увеличился и расход грануляционной жидкости. Это нарушит .равновесие регулятора 13 соотношения, а через некоторое время, зависящее от настройки корректирующего устройства

30

.3 1315460

15, - и регулятора 16. Регуляторы 13 и 16, воздействуя на регулирующие клапаны 14 и 18, установят новые значения расхода топлива в зонах А и В и температуры отсасываемого из барабана газа, обеспечивающие заданную величину температуры гранул на выходе при увеличенной нагрузке барабана.

5 р

10 ц

Но в то же время, увеличение температуры отсасываемых из барабана газов нарушит равновесие и регулятора 20, который, уменьшая подачу гоВ таблице дана характеристика работы аппаратов очистки газов и про- 10 цесса сушки по предлагаемому и известному способам.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа заключает- , что при одновременной сушся в том,

рячих сухих газов из камеры обогрева J5 ке и очистке газов повьш1ается эффек- воздействием на клапаи 21, восстано- тивность и срок службы аппаратов вит заданное значение температуры газа перед фильтром доулавливания. При уменьшении расхода грануляционной жидкости действие устройства обрат- 20 ное.

П р и м е р. На заводе технического углерода проводилось исследование процесса обработки сажи в смесителегрануляторе СГС-40А и сушильном бара-25 рез циклон и фильтр улавливания, вклю- бане БСК-40 с последующей очисткой чанлций воздействие на подачу в су- отсасьшаемых из барабана газов в шильный барабан основного теплового циклоне СК-ЦН-34 и фильтре доулавли- потока в зависимости от количества вания ФР-518. В соответствии с тре- грануляционной жидкости в исходном бованием ГОСТа влажность, сухих гранул30 материале, контроль температуры саоч истки, снижаете я расход топлива на сушку и затраты на охлаждение гранул. Формула изобретения

1. Способ управления процессом сушки гранулированной сажи в барабане с внешним обогревом с регулированием очистки влажных запыленньпс газов, отсасываемых из барабана, чена выходе из барабана не должна пре- 0,9%. Экспериментально установлено, что заданная влажность достигается при температуре отсасьша- емого газа на выходе, равной 220°С и температуре гранул 150°С.

Расход газа при этом к горелкам зоны, примыкаюш м к разгрузочному концу барабана, составлял 90 . Однако при указанных условиях существенно ухудшилась работа рукавного фильтра вследствие частичной конденсации в нем влаги. Для ликвидации этого явления был установлен постоянно применяемый режим с температурой отсасываемого газа 250 С, При этом температура сажи возросла до 210°С, расход топлива до 112 м /ч, а влажность уменьшилась до 0,1%.

Это потребовало увеличения количест- 50 этого газа за точкой контроля его

на-воздуха для дополнительного охлаждения гранул в процесср их дальнейшей транспортировки., так как складирование или упаковка их с такой температурой невозможны.

Расчетом теплового баланса определено, что при фактических расходах просасываемого через барабан газа 3000 и температуре газов

горения , выбрасываемых из камеры обогрева, 500°С с подачей, их расхода порядка 500 можно поднять температуру .просасываемых газов перед рукавным фильтром с 220°С до требуемой величины 250°С, т.е. поддерживать зкономичный режим сушки.

В таблице дана характеристика работы аппаратов очистки газов и про- цесса сушки по предлагаемому и известному способам.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа заключает- , что при одновременной сушся в том,

ке и очистке газов повьш1ается эффек- тивность и срок службы аппаратов

рез циклон и фильтр улавливания, вкл чанлций воздействие на подачу в су- шильный барабан основного теплового потока в зависимости от количества грануляционной жидкости в исходном материале, контроль температуры саоч истки, снижаете я расход топлива на сушку и затраты на охлаждение гранул. Формула изобретения

1. Способ управления процессом сушки гранулированной сажи в барабане с внешним обогревом с регулированием очистки влажных запыленньпс газов, отсасываемых из барабана, чежи на выходе из барабана, контроль и регулирование температуры отсасываемого из барабана газа и подаваемого на очистку воздействием на подачу вспомогательного теплового потока, подводимого к барабану в разгрузочной зоне, коррекцию температуры отсасываемых газов по количеству грануляционной жидкости в высушиваемом материале, отличающий- с я тем, что, с целью повьшзения эффективности работы аппаратов очистки отсасываемых влажных и запыленных газов при одновременном поддержаНИИ нормальных условий сушкИ -и по- вьш1ения экономичности процесса, дополнительно регулируют температуру .отсасываемого газа перед фильтром доулавливания путем подачи в поток

температуры для процесса сушки горячего сухого газа, отходящего из камеры обогрева сушильного аппарата,

2. Способ по п. 1, отлич а- ю щ и и с я тем, что горячий сухой газ отводят с конца камеры обогрева со стороны диаметрально противоположной расположению горелок, создающих основной тепловой поток.

Гидравлическое сопротивление фильтра ФР-518, кПа

Срок службы рукавов

фильтра ФР-518, мае.

Расход газа к горелкам разгрузочной зоны барабана BCK-40,MV4 (при н.у.)

Температура гранул на выходе из барабана, С 150

Влажность .гранул на

выходе из барабана,%

Температура отсасываемого газа из БСК-40,°С

Расход дымовых газов

из камеры обогрева в

фильтр ФР-518,

(при н.у.)

Температура газов перед фильтром ФР-518,

220

2,0

2,0

6,0

6,0

112

90

210

150

0,1

0,9

250

220

500

250

250

На очистку

Гранулационна/1

тидкость

Изобретение относится к производству технического углерода и позволяет повысить эффективность работы аппаратов очистки отсасываемых влажных и запыленных газов при одновременном поддержании нормальных условий сушки и повысить экономичность процесса сушки гранулированной сажи. Способ управления процессом сушки гранулированной сажи в барабане с внешним обогревом с регулированием очистки влажных запыленных газов, отсасываемых из барабана, через циклон и фильтр улавливания включает воздействие на подачу в сушильный барабан основного теплового потока в зависимости от количества грануляционной жидкости в исходном материале , контроль температуры сажи на выходе из барабана, -контроль и регулирование температуры отсасываемого из барабана газа и подаваемого на очистку воздуха воздействием на подачу вспомогательного теплового потока, подводимого к барабану в разгрузочной зоне, коррекцию температуры отсасываемых газов по количеству грануляционной жидкости в высушиваемом материале. Дополнительно регулируют температуру отсасываемого газа перед фильтром доулавливания путем подачи в поток этого газа за точкой контроля его температуры для процесса сушки горячего сухого газа, отходящего из камеры обогрева су- шиЛьного аппарата. Горячий сухой газ отводят с конца камеры обогрева со стороны, диаметрально противоположной расположению горелок, создающих основной тепловой поток. Способ обеспечивает одновременное выполнение условий процесса сутнки и очист - ки газов и соответственно повьш1ает эффективность и срок службы работы аппаратов очистки, снижает расход топлива на сушку и затраты на охлаждение гранул. Расход газа к горелкам, разгрузочной зоны барабана БСК-40 90 , температура гранул на выходе из барабана 150 С, влажность гранул 0,9%, срок службы рукавов фильтра ФР-518 6 мес, гидравлическое сопротивление фильтра ФР-518 2,0 КПа. 1 з.ц-. ф-лы, 1 ил. 1 табл. (Л с оо ел 4:: О5 О

Редактор Н.Егорова

Составитель Л.Романцева Техред А. Кравчук

Заказ 2315/25 Тираж 633Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

«.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4

Корректор М.Шароши