Способ сепарации порошкообразного материала Советский патент 1992 года по МПК B07B4/00 

to

|U.

Использование: изобретение относится к разделению сыпучих материалов. Сущность изобретения заключается в разделении материала в вертикальном сепара- ционном канале со стенками, нагретыми до различной температуры. Исходный материал подают снизу в канал 1 с зонами 2-4 сепарации, температура которых уменьшается по высоте канала. 1 з п. ф-лы, 1 ил., f табл.

О

N2

Изобретение относится к технике разделения порошкообразных материалов на фракции и может быть использовано а химической промышленности, промышленности производства строительных материалов, цветной и черной металлургии.

Для сортировки порошкообразных материалов, размер которых превышает 1 мм, прибегают к врздушной сепарации или гидравлической классификации. Во многих случаях, несмотря на высокую эффективность гидравлической классификации, используют воздушную сепарацию, исключающую забивание аппаратуры влажной пылью, необходимость выделения и сушки выделенной твердой фракции и т.д.

Известен способ сепарации порошкообразного материала, при котором газ со взвешенными в нем частицами подают в нижнюю часть вертикального канала, а отбор фракции материала осуществляют на входе и выходе из канала. Способ легко реализуем. Он не требует больших площадей.

Однако количество выделяемых фракций при использовании данного способа всего две (верхний и нижний продукт). Кроме того, требуются дополнительные усилия для выделения верхнего продукта из газового потока, что можно обеспечить с помощью какого-либо осадительного аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ сепарации порошкообразного материала, включающий подачу газопорошковой смеси снизу вверх в сепарационный канал, разделенный на зоны сепарации, и вывод разделенных фракций на границах зон сепарации.

Известный способ основан на инерционном разделении порошка по крупности и не может быть использован при классификации мелко- и тонкодисперсных порошков в силу малой массы частиц и возможности захвата крупными частицами более мелких. Цель изобретения - повышение эффективности сепарации.

Поставленная цель достигается тем, что при способе сеперации порошкообразного материала, включающем подачу газопорошковой смеси снизу вверх в сепарационный канал, разделенный на зоны сепарации, и вывод разделенных фракций на границах зон сепарации, стенки сепарационного канала охлаждают, при этом в каждой последующей вышерасположенной зоне сепарации стенки сепарационного канала охлаждают до более низкой температуры, чем в предыдущей зоне.

Кроме того, газопорошковую смесь можно нагревать по длине сепарационного

канала, при этом в каждой последующей зоне сепарации смесь нагревают до более высокой температуры, чем в предыдущей зоне сепарации.

Отличительными признаками способа

являются охлаждение стенок сепарационного канала, охлаждение стенки сепарационного канала в каждой последующей вышерасположенной зоне до более низкой

0 температуры, чем в предыдущей зоне сепарации, нагрев газопорошковой смеси по длине сепарационного канала, нагрев смеси в каждой последующей вышерасположенной зоне сепарации до более высокой

5 температуры, чем в предыдущей зоне сепарации.

На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим об0 разом.

Гао со взвешенным в нем порошкообразным материалом подают в нижнюю часть вертикального канала 1. разделенный, например, на три охлаждаемые зоны 2-4.

5 Охлаждение может быть осуществлено водой, растворами солей, жидким азотом. При движении газа вдоль канала твердые частицы за счет явления термофореза и микрозавихрений у стенок канала перемещаются из

0 ядра газового потока к его периферии. Отбор фракций твеодой фазы осуществляется на границах канала 1 и в местах сопряжения зон 2 и 3, а также 3 и 4.

П р х м е р. Проводят эксперименталь5 ные исследования процесса сепарации порошкообразного материала размером 0,1-100 мкм при температуре газа 250°С и запыленности 50 г/м3. Расход газа топочного составляет 50 м /ч. Диаметр канала-0,2 м,

0 высота канала 1,5 м, количество секций 3.

Результаты исследований приведены з таблице.

Для выделения частиц размером до 10 мкм при реализации известного способа

5 требуется использование дополнительного осадительного аппарата.

Нагрев газа в ядре потока посредством электронагревателей 5 позволяет повысить расход газа до 80 м /ч,

0 Предлагаемый способ основан на явлении термофореза и изменении режима движения газа в пограничном подслое (вблизи стенок канала). При термофорезе молекулы газа, соприкасаясь с более горячим телом,

5 приобретают большую скорость и с большей силой воздействуют на взвешенные газовом потоке частицы, их движению из ядра горячего газового пото к его периферии, ограниченной холодными .г-энгами. Здесь молек таза охлаждаются, его вязкость возрастает, скорость твердых частиц замедляется и последние вследствие броуновского движения стремятся достичь холодной стенки. Таким образом, градиент температуры между горячим газом и холодными стенками канала способствует выделению твердых частиц из газа от ядра потока к его периферии. Под действием поступательного движения газового потока и микрозавихрений, возникающих у стенок канала, частички пыли движутся вдоль холодных стенок и, достигнув верхнего среза канала, отбрасываются за его пределы и осаждаются в накопителе. Время перехода частиц из ядра потока к его периферии за- висит при прочих равных условиях от размера частиц - чем больше размер, тем больше указанное время. Поэтому используя канал, разделенный кольцевыми зазорами на секции, можно осуществлять отбор различных Фракций. Эффект разделения существенно возрастает при обеспечении в стенках данной зоны различной температуры (например, уменьшающейся по высоте канала) либо при дополнительном нагреве ядра га- эового потока (например, увеличивающемся по высоте канала), что повышает градиент температуры РО радиусу канала, а следовательно, движущую силу процесса.

Использование предлагаемого способа обеспечивает удовлетворительное разделение по крупности порошкообразного материала, а устройство для его реализации просто в исполнении. Кроме того, способ может быть использован и при обыкновенной очистке газа от пыли.

Формула изобретения

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что газопорошковую смесь нагревают по длине сепарационного канала, при этом в каждой последующей вышерасположенной зоне сепарации смесь нагревают до более высокой температуры, чем в предыдущей зоне сепарации.