Способ сепарации из воздушного потока наэлектризованной полимерной примеси Советский патент 1990 года по МПК B04C9/00 B01D45/12 

Изобретение относится к технике очистке газов от дисперсных примесей и может быть применено в технологических линиях пневматической переработки гранулированных полимерных материалов, в которых образуется на-v электризованная дисперсная примесь в виде пыли, волокон, стружки с концентрацией ер в потоке воздуха в зависимости от вида переработки гранулированных материалов до 1 г/м .

Целью изобретения является повышение эффективности сепарации воздуха путем диспергации примеси и увеличения поверхности контакта частиц с сепарирующими поверхностями.

На чертеже изображена установка для осуществления способа сепарации.

Способ осуществляется следующим образом.

Примесь в виде волокон, пыли с воздухом подают в концентратор 1, имеющий спиралевидный кожух, где поток подвергается воздействию центробежных сил, при этом примесь сепарируется на стенке кожуха. Далее она транспортируется в отделитель (циклон или другой известный осадитель) 2, где выделяется из потока.

Большая часть очищенного воздуха с расходом О выходит из центрального патрубка концентратора J. Для улучшения процесса сепарации, т.е. предотвращения образования наэлектризованных жгутов примеси и зависания их в циклонах, в очищаемый воздушный поток предварительно вводят, например, посредством эжекторного питателя или иным способом полимерный гранулированный материал в кося ел

Јь JO 00

сл

личестве, в 1-10 раз превышающем содержание примеси. Поток направляют со скоростью 20-25 м/с вдоль криволинейной поверхности. Соотношение расходов очищенного и отводимого загрязненного потоков устанавливают из условия содержания примеси в отводимой загрязненной части потока в пределах 1-10 г/м .

При скорости потока 20-25 м/с гранулы за счет сил упругости, Магнуса и центробежных интенсивно ударяются о криволинейную поверхность, размывают жгуты, диспергируют сгустки примеси, а примесь равномерно распределяется поперек потока и за счет электрических сил входит с поверхностью в контакт. При скорости потока выше 25 м/с наблюдается унос грану лята в атмосферу. Количество грану- лята должно быть таким, чтобы были охвачены все участки обстрела криволинейной поверхности и осуществлялось интенсивное взаимодействие с при месью, причем количество вводимого транулята зависит от содержания в примеси волокон, стружки, сгустков и их размеров.

10

J5-25

54985й

зоны, гранулы способствуют выводу примеси в приемник и улучшению текучести смеси при удалении ее из приемной емкости. Очищенный в циклонном осадителе поток выводится в атмосферу, а примесь и гранулы отправляются на переработку в изделия. При этом наличие гранулята в примеси улучшает ее сыпучесть ввиду того, что частицы больших размеров имеют меньшую поверхность соприкосновения и обладают большей подвижностью (4,5). Это облегчает истечение материала из расходных емкостей перерабатывающих машин, увеличивая их производительность.

Контроль количества воздуха, сбрасываемого через центральный патрубок концентратора 0 и циклон q( соответственно ведется с помощью манометров по перепадам давлений ДР и &Р2, которые зависят от расходов, а &Р, , кроме того, от положения шибера 3, что определяется тарировкой или расчетом, если поставлены аппараты с известными коэфЛициентами гидравлического сопротивления.

Заданными параметрами являются ко

Изобретение относится к технике очистки газов от дисперсных примесей, может быть применено в технологических линиях пневматической переработки гранулированных полимерных материалов и позволяет повысить эффективность сепарации воздуха. В очищаемый поток с полимерной примесью предварительно вводят полимерный гранулированный материал в количестве, в 1-10 раз превышающем содержание примеси. Поток направляют по криволинейной поверхности со скоростью 20-25 м/с. Соотношение расходов очищенного и отводимого загрязненных потоков с гранулятором устанавливают из условия содержания примесей в отводимой и загрязненной частях потока в пределах 1-10 г/м³. 1 табл., 1 ил.

По мере движения потока газа вдол

криволинейной поверхности концентратора и концентрирования примеси на поверхности образуется подстилающий слой из частиц примеси, который уменшает рикошетирование частиц гранулята, движущихся с незначительной амплитудой в прыжковом режиме. Подстилающий слой образуется при концентрации частиц примеси в отводимой части потока более 1 г/м. При концентрации частиц примеси более 10 г/м гранулы застревают в подстилающем слое, увеличивая трение слоя, ухудшается несущая способность потока вследстви его торможения частицами, эффективность сепарации уменьшается, вывод частиц затрудняется. Затрудняется также контакт частиц с поверхностью. Концентрация частиц в загрязненной части потока регулируется количеством отводимого из спирального концентртора вместе с частицами газа, которы затем направляется в циклонный осади тель. Очищенная часть газа выводится в атмосферу. В иклонном осадителе вводимый с примесью и гранулами газовый поток закручивается., при этом частицы примеси и гранулята по периферии отводятся из сепарационной

личество

воздуха, входящего в концентратор 1, О 6Х О + о, (м /ч) и содержание примеси в воздухе С 6х прлм (кг/мэ). Количеством воздуха из эжектора пренебрегают. Количество гранулята, которое необходимо подать в единицу времени на вход концентратора, определяется из соотношения

s

Сгр Ов, (кг/ч),

ГР

где С Гр - необходимая концентрация гранулята в потоке воздуха, определяемая из соотношения Сгр (1-1 О)СВ ПРИЛЛ

Количество загрязненного потока в циклоне, устанавливаемое по перепадам

АР.

и ДР., определяют из соотношения

оть Сот6„рим

W 0 (1-Ю) г/м3

Пример 1. В промышленных условиях, в установках пневмотранспорта гранулированного полиэтилена высокого давления, проводят очистку воздуха от наэлектризованной примеси путем воздействия на частицы аэродинамических и центробежных сил, возникающих при закручивании загрязненного потокя

5

в циклонном осадителе диаметром 650 мм с пылевыводным отверстием 250 мм при скорости входа потока в циклонный осадитель 18 м/с, концентрации примеси 0,3-0,8 г/м . При таком способе сепарации происходит зависание примеси ввиду образования жгутов и забивание циклонного осади- теля примесью, эффективность сепарации падает до нуля.

Пример2. В лабораторных услвиях проводят очистку воздуха от наэлектризованной примеси по известному и предлагаемому способам в устано ке, состоящей из улиточного пылекон- центратора с опорным диаметром 600 м с выносными наклонными осадителями типа ЦН-15 диаметром 200 мм с диаметром пылевыводного отверстия 80 мм и СК-ЦН-34 диаметром 300 мм с пылевыводным отверстием 75 мм. Очистку проводят в зимних условиях при сильной электризации гранул и примеси пр пневмотранспорте.

При этом, когда гранулят не пода- ется, эффективность сепарации не превышает 80%, что объясняется зависанием примеси в периферийном циклонном осадителе. Для режимов, в кото- рьгх расход гранулята определяется из условия Сгр 1-10 Се.„рим, а величина концентрации примеси в потоке, поступающем в циклонный осадитель, СОТЙРОИМ г/м , характерна высо- кая эффективность.

Режим, который отличается большой скоростью входа потока с примесью в концентратор, несмотря на высокую эффективность неблагоприятен ввиду большого уноса гранулята. При большо подаче гранулята и концентрации примеси на входе более 1 г/м может произойти перегрузка потока в концентраторе. При недостаточной концентрации примеси в отводимом газе также наблюдается уменьшение эффективности. Таким образом, реализация способа позволяет уменьшить выбросы примеси в атмосферу более чем в 8 раз.

П р и м е р 3. Проводят очистку воздуха в промышленных условиях по

10

15

54985 ,6

предлагаемому способу в установке для сепарации полиэтиленовой наэлект- ризованной примеси из воздуха, состоя- с щей из улиточного концентратора с

опорным диаметром d 600 мм и выносного циклонного осадителя OK-L H34 диаметром 400 мм и диаметром пылевы- пускного отверстия 90 мм. Установка имеет элементы регулировки скорости входа потока с примесью и подачи гранулята. Данные испытания установки приведены в таблице при 0, (34000

5

0 5

0 5 0

4100) мэ/ч и С„ (0,4-0,8) г/мэ.

-Из таблицы видно, что максимальной эффективностью характеризуются режимы 3 и А.

В режиме, обеспечивающем максимальную эффективность сепарации, установка работала длительное время, и в условиях сильной электризации в зимний период зависание примеси не наблюдалось, эффективность сепарации удовлетворяла санитарным нормам по содержанию примеси в очищенном воздухе.

Формула изобретения

Способ сепарации из воздушного потока наэлектризованной полимерной примеси, включающий воздействие на частицы примеси центробежных сил в спиралевидном кожухе, сепарацию примеси на его стенке и отвод ее с газом на окончательное разделение в отделитель, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации воздуха путем диСпер- гации примеси и увеличения поверхности контакта частиц с сепарирующими поверхностями, в очищаемый воздушный поток предварительно вводят полимерный гранулированный материал в количестве, в 1-10 раз превышающем содержание примеси, поток направляют в спиралевидный кожух со скоростью 20-25 м/с, а соотношение расходов очищенного потока и отводимого во вторичный отделитель загрязненого потока с гранулятом устанавливают из условия содержания примеси в отводимой части потока в пределах 1-JO г/м.

2 3

15 8,4 16 3,2

15 3,2 6,4 3,2

20 2,1 3,5 3,5

25

1,2 2,5 2,5

.

Скорость воздуха на входе в концентратор, 1ффекГИБКОСТЬ сепарации.

Зависание гранулята и примеси в концентраторе

Вынос примеси из концентратора

Истечение из пыле- выводного отверстия циклона отдельными частицами

То же

&