Установка для регенерации и получения фильтровальных вспомогательных веществ Советский патент 1993 года по МПК B01D37/02 

Изобретение относится к технологии регенерации и получения фильтровальных вспомогательных веществ, преимущественно из кизельгура, инфузорной земли, шлама, содержащего кизельгур с заданной зернистостью, органические компоненты и при необходимости вспученный перлит или вермикулит.

Задачей изобретения является такое усовершенствование установки описанного выше конструктивного исполнения, при котором обеспечивается возможность несложной обработки фильтрационного

шлама, а также регенерации вплоть до восстановления состоящего из кизельгура вспомогательного фильтрационного средства без нежелательных изменений кизельгура, в том числе в отношении его зернистости. В соответствии с этим установка должна быть выполнена таким образом, чтобы она работала с незначительным потреблением энергии.

На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг. 2 - в продольном разрезе камера для высокотемпературной обработки, фрага

СА О

К

Ј

а

мент А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2. : - : :. . .

Установка состоит из загрузочного устройства 1 для подлежащего обработке фильтрационного шлама, шнеков 2 и других транспортировочных средств для направления шлама в агрегат 3 для сушки и диспергирования с циклоном 4. фильтра 5 для улавливания твердых веществ. Циклон и фильтр образуют отделительный агрегат для отделения зернистого сухого материала. Сушильный газ вводится по магистрали 6 через теплообменник 7, который служит для нагрева подлежащего вводу в установку свежего воздуха, но после соответствующей очистки может выводиться в атмосферу.

Особое Значение для соответствующей изобретению установки имеет средство или камера 8 для сжигания органических загрязнений в потоке обрабатывающего газа. Работающий на нагретом газе циклон 9 для отделения обработанного материала сот потока обрабатывающего газа расположен после этой камеры 8. В остальном предусмотрено охлаждающее устройство 10 для отделенного и обработанного материала. Устройства для агрегаты интегриро- . ваны в описанной последовательности в процесс так, как это показано технологиче- ской схемой с нанесенными стрелками. На технологической схеме указаны также существенные для изобретения температурные диапазоны и температурные величины. В остальном технологическая схема не требует специального описания. Обработанный материал может без каких-либо сложностей выгружаться на место хранения. Обработка может, однако, осуществляться до тех пор, пока не будет обеспечена возможность использования обработанного материала в качестве вспомогательного фильтрационного средства.

Из сравнительного рассмотрения фиг. с 1 по 3 видно, что камера 8 выполнена в виде вихревого реактора, который содержит вертикальную реакционную камеру 11 с грушевидной внутренней полостью и завихрительное устройство 12 для ввода потока обрабатывающего газа, а также расположенную над реакционной камерой 11 и входящую в реакционную камеру загрузочную трубу 13 для ввода сухого материала. Перед камерой 8 включен генератор 14 обрабатывающего газа. Генератор 14 обрабатывающего газа оснащен топочной камерой 15, устройством 16 для подвода жидкого и/или газообразного топлива, устройством 17 для подвода сжатого воздуха и средствами 18 для подвода свежего воздуха. Генератор 14 обрабатывающего газа выполнен

0

5

0

5

0

5

0

5

таким образом, что поток обрабатывающего газа с достаточной энергией потока, достаточной температурой и достаточным содержанием кислорода, необходимым для сжигания органических составных частей, вводится в камеру 8. Работающий на нагретом газе циклон 9 содержит обшивку 19 из огнеупорной керамики. Он выполнен для отделения приблизительно 80% твердого вещества. После работающего на нагретом газе циклона расположено устройство 20 для резкого охлаждения отделенных твердых веществ. Последнее расположено между работающим на нагретом газе циклоном 9 и уже описанным охлаждающим устройством 10. Узел отвода нагретого газа циклона 9 подключен через систему 21 перепускного трубопровода к агрегату 3 для сушки в потоке. Выходящий из работающего на нагретом газе циклона нагретый газ при содержании твердого вещества около 20% может вводиться в качестве потока сушильного газа в агрегат 3 для сушки в потоке. При этом выполняются, однако, специальные меры. Эти меры заключаются в том, что система 21 перепускного трубопровода оснащена взаимодействующим с устройством 22 управления процессом узлом 23 охлаждения впрыскиваемой воды, с помощью которого температура потока сушильного газа может регулироваться до температуры ввода, которая является достаточно низкой для предот- вращения испарения захваченных фильтрационным шламом органических составных частей в агрегате 3 для сушки в потоке.

Из изображенного на фиг. 2 и 3 видно, что камера 8 Содержит имеющую в вертикальном сечении грушевидную реакционную камеру 11, а также завихритель 12 и узел 24 выхода газа с уменьшенным поле- речным сечением. Камера 8 высокотемпературной обработки выполнена для работы в условиях температуры обработки, которая указана на технологической схеме, Поток обрабатывающего газа входит в камеру 8 высокотемпературной обработки с температурой около 600°С, однако, во всяком случае с температурой, которая лежит выше температуры поджигания подлежащих Сжиганию, органических составных веществ. В соответствии с предпочтительным исполнением изобретения камера 8 высокотемпературной обработки работает в условиях разряжения. Она может быть выполнена также в качестве конической камеры, как это было показано на фиг. 1.

Уже упомянутое устройство 29 для резкого охлаждения выполнено в качестве охраждаемого водой самотечного желоба или Ьпирали. Устройство 23 охлаждения впрыскиваемой воды относится к цепи регулирования температуры сушильного газа. В ерхней части агрегата для сушки в потоке Перед циклоном 4 расположено ударно-отражательное отклоняющее устройство 25, с помощью которого может производиться измельчение агломератов за счет соударе- |ния. Выходящий из потока сушильного газа (материал поступает через изображенную на (чертеже линию 26 назад к загрузочному устройству 1. Отделенный от циклона 4 сухой |материал, а также отделенный фильтром 5 |для отделения твердого вещества сухой ма- |териал вводятся через изображенные на (фиг; 1 транспортировочные устройства 27, (например, шнеки в камеру 8. Частичный поток может быть возвращен также к загрузочному устройству 1,

Камера 8, которая называется вихревым .реактором, оснащена в целесообразном ;случае в верхней части (не изображенным) устройством, которое позволяет как бы направлять удары потока газа более или менее касательно вблизи стенок в камеру 8. Таким образом достигается очистка стенок камеры 8 и повышается эксплуатационная надеж- ;ность. В стенке работающего на нагретом газе циклона 9 могут располагаться месиль-. ; ные элементы, которые также не были изображены. Месильные элементы могут располагаться также на центральной оси ра- ботающего на нагретом газе циклона 9 таким образом, что они приводятся в колебательное движение или движение, соответствующее в результате наличия вихревого потока статистическим законам. Месильные элементы предназначены для обеспечения ввода достаточной доли твердого вещества в агрегат 3 для сушки в пото- ке вместе с потоком сушильного газа. Обеспечиваются также беспрепятственный поток материала в работающем на нагретом газе циклоне 9 и, следовательно, быстрое первое охлаждение. Отведенный через .охлаждающее устройство 10, обработанный материал может без каких-либо дальнейших сложностей отводиться к месту хранения или повторно использоваться, что относится, в частности, к фильтрационному шламу из сферы пивоварения.

Установка работает следующим образом.

Фильтрационный шлам сушится в потоке сушильного газа и диспергируется в зернистый сухой материал. Сухой материал подводится к циклону 4 и в подключенном фильтре 5 для твердого вещества выделяется из потока сушильного газа.

Затем сухой материал в реакционной камере 11 вихревого реактора вступают в контакт с потоком горячего обрабатывающего газа, причем поток обрабатывающего 5 газа входит в вихревой реактор с температурой, лежащей выше температуры воспламенения горючих органических составных частей, и причем средняя длительность воздействия сухого материала в вихревом реак- 0 торе меньше, чем время реакции для преобразования некристаллизованной кремневой кислоты в кристаллическую кремневую кислоту.

Около 80% твердых веществ, увлекае5 мых горячим газом, выходящим из вихревого реактора, выделяется в подключенном циклоне 9 для горючего газа, резко охлаждается в устройстве 20 для резкого охлаждения до температуры ниже 550°С и, наконец,

0 охлаждается дальше в холодильном устройстве 10.

Горячий газ. отводимый из циклона 9 для горячего газа охлаждается путем впрыскивания воды и затем со своими содержа5 щимися в нем твердыми веществами воды - около 20% - в виде потока сушильного газа используется для сушки фильтрационного шлама, причем в потоке сушильного газа устанавливается температура, которая

0 достаточно мала, чтобы предотвратить испарение в поток сушильне ;о газа составных частей, транспортируемых в фильтрационном шламе.

Устройства для регулирования темпера5 туры интегрированы в блок 22 для управления процессом и поэтому не имеют отдельной позиции.

Формула изобретения

1. Установка для регенерации и получе0 ния фильтровальных вспомогательных веществ, содержащая последовательно соединенные загрузочное устройство, агрегат для сушки и диспергирования с циклоном, фильтр, магистраль сушильного газа.

5 средство для сжигания органических загрязнений в потоке обрабатывающего газа, работающий на горячем газе циклон для отделения обрабатывающего вещества от потока обрабатывающего газа с узлом отво0 да газа и устройство для охлаждения фильтровального вспомогательного вещества, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества регенерации кизельгура, вспученного перлита и вермикулита и

5 обеспечения возможности обработки ки- зельгурового сырья, средство для сжигания органических загрязнений выполнено в виде вихревого реактора, имеющего вертикальную реакционную камеру с присоединенной к ее верхней части трубой

для ввода сухого вещества и с расположенным в ее нижней части завихряющим устройством для потока обрабатывающего газа, перед вихревым реактором установлен газогенератор обрабатывающего газа, имеющий камеру сгорания и средства для подачи жидкого и/или газообразного топлива, сжатого газа и свежего воздуха, работающий на горячем газе циклон снабжен обшивкой из огнеупорной керамики, его узел отвода газа подключен через систему перепускных трубопроводов к агрегату для сушки и диспергирования и снабжен устройствами для управления процессом и устройством для охлаждения путем впрыскивания воды в магистраль сушильного газа и перед устройством для охлаждения установлено устройство для резкого охлаждения обрабатываемого вещества,

2. Установка по п. 1. от л ича ю ща яся тем, что, вертикальная реакционная камера имеет грушевидную внутреннюю полость и

средство для вытяжки газа, причем последнее и завихряющее устройство выполнены с уменьшенным проходным поперечным сечением.

3. Установка по п. 1 или 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство для резкого охлаждения выполнено в виде охлаждаемого водой самотечного желоба или спирали.

4.Установка по одному изпп. 1-3, от л и- чающаяся тем, что устройство для управления процессом имеет средство для регулирования температуры потока сушильного газа.

5.Установка по одному изпп. 1-4, от л и- чающаяся тем, что в зоне перед циклонным агрегатом для сушки и диспергирования установлено ударно-отражательное устройство.

20 Приоритетно 20.09.89 по п.1; 27.10.89 по п. 2-4.

пунктам:

Сущность изобретения: основная конструкция содержит загрузочное устройство для загружаемого с достаточно тонким распределением фильтрационного шлама, агрегат для сушки в потоке, предназначенный для сушки загруженного фильтрационного шлама в потоке сушильного газа, состоящий из циклона и фильтра для отделения твердого вещества отделительный агрегат для отделения зернистого сухого материала, камеру для сжигания органических загрязнений в потоке обрабатывающего газа, работающий на нагретом газе циклон для отделения обработанного материала от потока обрабатывающего газа, а также охлаждающее устройство для отделенного обработанного материала Камера для сжигания выполнена в виде вихревого реактора, который содержит коаксиально расположенную трубу для ввода сухого материала, перед которой включен генератор обра атывэющего газа. Работающий на нагретом газе циклон снабжен покрытием из огнеупорной керамики и предназначен для отделения приблизительно 30% твердого вещества. После него включено устройство резкого охлаждения. Узел отвода нагретого газа, работающего на нагретом газе циклона подключен через систему перепускного трубопровода к агрегату для сушки в потоке. Система перепускного трубопровода содержит взаимодействующий с системой управления процессом узел охлаждения впрыском воды. 4 з. п. ф-лы, 3 ил. } V с

Гt(

- ЮТввЛ

rr rYjfr

пи

11

2

№ С

2322

5

Ъ

О

7

I

I

-4313

«rtAJL/

П

Фиг.1

Я

.

у////.

.i

В

фиг.г