Способ очистки транспортирующего воздуха при пневматическом транспортировании сыпучего материала Советский патент 1992 года по МПК B65G53/60 

Изобретение предназначено для обеспыливания транспортирующего воздуха от взвешенных частиц и может быть использовано в системах пневмотранспорта.

Для очистки транспортирующего воздуха от взвешенных частиц используются рукавные фильтры типа ФВК. Например, для очистки воздуха от частиц кальцинированной соды при подаче ее пневмотранспортом в емкости для хранения соды в виде суспензии используют фильтры подобного типа,.

Недостатком этих фильтров является постоянное забивание рукавов, что обусловлено гигроскопичностью частиц соды.

Более эффективно происходит очистка транспортирующего воздуха от взвешенных частиц в мокрых скрубберах, используемых в литейном производстве.:

Наиболее близким к предлагаемому является способ, реализуемый на установке е мокрым охлаждением газов, отбираемых из вагранки закрытого типа. В этой установке

охлаждение и частичное обеспыливание газов происходит в мокрых скрубберах с подачей воды через сопла и полным ее испарением. Установка состоит из вагранки и рекуператора, в который поступает около 2/3 ваграночных газов. От рекуператора газы поступают в мокрый скруббер с расположенными в два яруса соплами, через которые подается вода под давлением 10- Т2 эти. Из мокрого скруббера газы, охлажденные Ьт 600 до 200-250° С и содержащие 5-6 г/м пыли, вентилятором подаются в пылеуловитель, представляющий собой ба- тарею рукавных фильтров из стеклянной си- ликонизированной ткани. Недостатком этого способа применительно к обеспыливанию транспортирую- :щего воздуха $т частиц кальцинированной соды является забивание рукавных фильтров из-за орошения водой частиц химиката. Сода гигроскопична и предварительное ее

Ё

XI

$

СЛ

x

00

орошецие обусловливает мгновенное забивание рукавных фильтров.

Цель изобретения - очистка воздуха при пневмотранспортировании кальцинированной соды.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки транспортирующего воздуха от взвешенных частиц подачу воздуха в емкость осуществляют со скоростью не более 1 м/с при температуре не ниже 330° С для образования в емкости моногидрата соды.

На чертеже показана схема установки, на которой реализуется способ очистки.

Установка состоит из железнодорожно- го вагона 1, приемного бункера 2, трубопровода 3 сжатого воздуха, барабанного питателя 4, пневмотрэнспортного трубопровода 5, соединенного емкостью б для хранения кальцинированной соды в виде суспензии, и воздушника 7.

Способ очистки осуществляют следующим образом.

Из железнодорожного вагона 1 кальцинированная сода выгружается в приемный бункер 2, из которого барабанным питателем 4 при помощи сжатого воздуха, подаваемого по трубопроводу 3, она по пневмотранспортному трубопроводу 5 перемещается в емкость 6 для хранения сус- пензии соды при температуре не менее 33°С, При подаче аэросмеси в емкость б ,где происходит образование влажного водяного пара, частицы соды увлажняются, что обуславливает появление частиц моногид- рата соды МааСОз.НаО. Скорость движения транспортирующего воздуха в емкости не превышает 1,0 м/с, что меньше скорости витания частиц соды VB 1,2-1,3 м/с. Благодаря этому образовавшиеся из частиц со- довой пыли тяжелые частицы моногидрата соды падают. Обеспыленный воздух удаляется через воздушник 7 в атмосферу.

П р и м е р. На описанной установке осуществляют очистку транспортирующего воздуха при следующих основных параметрах системы:

Диаметр емкости 6 для хранения соды (D), м 5,0 Высота заполнения емкости б суспензией (Н), м 10,0 Температура в емкости 6 (t), °C 40 Расход транспортирующего воздуха при пневмотранспортировании соды в емкость (QB) м3/ч 1300 Запыленность транспортирующего, воздуха (по замерам) при поступлении в емкость (С), 12 г ЫааСОз/м3 воздуха

Требуемая степень улавливания

пыли из транспортирующего

воздуха (о) 95% 0,95

8 соответствии со способом транспортирующий воздух должен после поступления в емкость 6 увлажняться (в пределе - до состояния пересыщения), а частицы содовой пыли в этих условиях должны насыщаться влагой до образования моногидрата №2СОз.НаОилидекагидрата

МааСОз.ЮНаО, что способствует резкому увеличению массы и быстрому осаждению. Для образования кристаллогидратов соды Ма2СОз необходимо присутствие в увлажняемом воздухе свободной влаги, которое осуществляется за счет влаги, испаряющейся с поверхности воды в емкости. Объем влаги qs, испаряемой с поверхности воды в емкости, составляет

Р Р -Ps

CMJ

см.с

(1)

где R - коэффициент диффузии водяного пара в воздух, см /с;

h - путь диффузии водяного пара, см;

Р - давление над поверхностью раствора в емкости, мб, обычно Р 1 эти 1000 мб;

PS -давление насыщенных водяных паров в воздухе, мб;

(р- коэффициент, равный отношению давления паров в воздухе к давлению насыщенных паров.

Коэффициент R определяют по формуле

R Ro..(,(2

где Ro 0,2162 см /с - коэффициент диффузии при t 0° С,

Р 1000 мб в статических условиях при скорости воздуха вдоль испаряющейся поверхности V 0;

Т 273 +1 - температура в емкости, К;

m 1,774 - константа;

Vе 1,0м/с 100 см/с- скорость транспортирующего воздуха в емкости 6 согласно формуле изобретения.

Наиболее тяжелые условия с точки зрения увлажнения транспортирующего воздуха в емкости возникают при использовании в системе пневмотранспорта сухого воздуха, что имеет место в реальных условиях, так как в пневмотранспортных установках используется предварительно осушенный воздух, таким образом, для входящего в емкость воздуха рвх 0. Воздух, прошедший цикл обеспыливания, т.е. выходящий из емкости, становится насыщенным, т.е. р вых 1.

Среднее значение коэффициента р составляет таким образом

,5( р вх + рвых ) 0,5.

Подставив в формулу (2) численные значения сомножителей, получим

R 0,2162 100 In

1000 ,313 -.MIA

1000 (273 1

)

1,73 см2/с

1 -0,5

Учитывая, что PS 73,76 мб (для Р 1 эти, t 40° С), и приняв для условий движения воздуха вдоль испаряющей поверхности h 0,1 см, получаем по формуле (1)

qb

1.73

In

1000-0,5 -73.78 1000-73,78

0,1

0.722 см3/см2 с

При плотности водяных ларов рп - 510 г/м3 их количество дв, испаряемое со всей поверхности раствора в емкости б,

-|2

-.2

равной S 0,785 х D 0,785 х 500 19,5 х хЮ см , составляет

xqBxSx10 6 510x 0,722 х19,5х хЮ4хЮ 6 72,2г/с.

Гигроскопичность соды характеризуется максимальным количеством влаги а, которую сода может впитать. Максимальное количество влаги (при образовании декагид- рата соды Мз2СОз.ЮН20) для увлажнения соды составляет

а -щ- 1,71 г. Н20/г . №2СОз,

где 180 и 106 - молекулярные веса воды и соды в декагидрате соды соответственно.

Количество пыли Ма2СОз, которое необходимо уловить при обеспыливании воздуха в емкости, равно

п - Qb .г . h 300

q 3600 С b 3600 Х X 12 X 0.95 4,12 г NazCOa/C

Количество влаги, необходимое для увлажнения осаждаемой пыли NaaCOa (при образовании декагидрата), равно

двл.п - Q . qn 1Л х 4,12 7,04 г Н20/С.

Для заявляемых условий пылеотделе- ния, т.е. для t 40° С и Р 1000 мб (1 ати). содержание насыщенного пара в воздухе составляет d 65,3 г/м3

Минимальное количество водяного пара для увлажнения поступающего в емкость сухого транспортирующего воздуха до состояния пересыщения, гарантирующего получение декагидрата соды, т.е. для самых тяжелых условий, составляет

Чувл mln

- Л °Ь , - RC Т V 130° , , пл

d3600+qB n -65 ЗХ3600+7 04

30,64гН2О/С

Необходимым условием качественного пылеотделения согласно способу является Яв Чувя min, что подтверждено данным расчетом, так как qe 72,2 qyBn min 30,64.

Таким образом, даже при наиболее тяжелых условиях для осуществлений способа (сухой транспортирующий воздух и необходимость образования декагидрата соды ЫааСОз.ЮНаО) заявляемые параметры процесса очистки обеспечивают максимальное обеспыливание.

После осуществления способа очистки на Выборгском ЦБК выбросов в атмосферу не обнаружено, т.е. практически обеспечивалось полное обеспыливание транспортирующего воздуха. Реализация предлагаемого способа очистки обусловливает значительное улучшение санитарно-гигиенических условий труда на складе соды

Формула изобретение

Способ очистки транспортирующего воздуха при пневматическом транспортировании сыпучего материала, заключающийся в том, что транспортирующий воздух в смеси с сыпучим материалом подают в осади- тельную емкость при одновременной подаче в эту емкость воды с образованием

влажного водяного пара .отличающий- с я тем , что с целью очистки воздуха при пневмотранспортировании кальцинированной соды, подачу воздуха в емкость осуществляют со скорость не более 1 м/с при

температуре не ниже 33° С для образования в емкости моногидрата соды.

Использование: в системах пневмотранспорта для очистки транспорт ирующего воздуха or взвешенных в нем частиц сыпучего материала. Сущность изобретения: способ заключается в том, что транспортирующий воздух в смеси с сыпучим материалом подают в осадйтельную емкость при одновременной подаче в эту емкость водь с образованием влажного водяного пара, причем подачу воздуха в емкость осуществляют со скоростью не более 1 м/с при температуре не ниже 33° С для образования в емкости моногидрата соды. 1 ил.