Способ термообработки твердых материалов, например, углей Советский патент 1977 года по МПК C10B57/02 

Изобретение относится к способам термической переработки угпей и может быть испопьзовано в процессах слоевого и. непрерывного коксования дпя предваритепьного подогрева.угпей и шихт, а также для

нагрева их до температур перехода в ппастическое. состояние с цепью последующего формования пластической угопьной массы.

Известен способ и установка дпя ступенчатой термообработки попидисперсных угпей до высоких температур, в том числе и до температур его пластического состояния, в схеме с аараппепьно-противоточным теплообменом , с подводом дополнительного газообразного теплоносителя. Нагрев угпя производят в восходящих потоках последоватепьно в несколько:ступеней с промежуточным разделением газообразной и твердой фаз в циклонах. Твердый материап движется через всю систему наг.эева общим потоком, в котором частицы имеют широки диапазон крупности (О-1О мм).

В известном способе угольные частицы не раадеояются по крупности. При испытании в опытно-промышпенных усповиях с на-

гревом угпя до температур пластического состояния быпо установлено, что это приводит к ухудшению показателей качества термообработанного материала, главным образом, в результате перегрева мепких кпаС5сов угпя. Кпасс крупности 0,105 мм, содержание которого в нагретом .утпе составляет 2О-25%, практически теряет свои спекающиеся свойства вследствие многократ ного и длительного контакта с высокотем,пературным теплоносителем, содержащим свободный киспороД.

Цель предлагаемого изобретения - повышение равномерности нагрева частиц обрабатываемого материала различной крупности.

С этой цепью в процессе термообрабогки твергхые попидисперсные материалы, начиная со второй ступени нагрева, сепарируют с выдепением из основного газоугогтьного потока мелких фракций совместно с отработанным теп пои оси те пем.

Пример. Исходный материап, например уголь, с влажностью 8-11% и содержанием класса крупности З Омм до 9О%

(0,25 мм до 30%, 1,ОО мм до 6О%) попают в первую ступень нагрева в вертикальный газйугпепровод, в нижнюю часть которого подают газообразный теппоноситепь, разбавпенный рециркупирующим отработанным теппоноситепем поспе второй ступени нагрева. Температуру газовйвеси на начапьном участке газоугпепровода первой ступени поддерживают на уровне 7ОО-8ОО°С. В первой, ступенн угопь высушивают, нагревают до 12О-15О Си отдепяют от газообразного топпоносителя, поспе чего его направпяют в нижнюю часть вертикального газоугпепр овода вто(5ой ступени нагрева. Часть общего объема отработанного теппоноситепя, полученного в генераторе теппа, смешивают с регулируемой частью отработанного теплоносителя первой ступени для предотвращения перегрева мелких кпассов угля в момент встречи с теплоносителем при 45О-5ОО С и затем подводят во вторую ступень нагрева. На начальном участке газоуглепровода второй ступени происходит межфааный теплообмен, в результате которого мелкие классы угпя нагревают.ся 00 температуры, близкой к заданной конечной температуре нагрева термообработанного материала, в то время как более крупные частицы угля вследствие плохой теплопроводности угольного вещества прогреваются только на поверхности. При контакте с углем температура теплоносителя резко снижается, она становится выше температуры, обрабатываемого материала всего на 20-Зр С.

Мепкие классы угля, нагретые до заданной температуры совместно с регулируемой частью отработанного теплоносителя при помощи сепарирующего устройства, например, инерционного типа, установленного в газоуглепроводе, отводят из общего газоугольного, потока и транспортируют к пылеотдепителю, например циклону, а остальная масса твердого материала вместе с частью отработанного теплоносителя продолжает двигаться по газоуглепроводу вверх,,

Дпя интенсификации прогрева твердого материала, содержащего более крупные частицы, в газоуглепровод после первого сепаратора вместо отведенного отработанного теплоносителя подводят регулируемый объем высокотемпературного теплоносителя от общего генератора тепла, после чего газовзвось подают в следующий сепаратор, в котором вновь отдепяют регулируемый объем отработанного теплоносителя вместе с фракцией крупности твердого материала, достигшей заданного температурного уровня.

Повторяют процесс сепарации в зависимости от требований конкретного технологического процесса, требуемой равномерности нагрева материала отдельных классов крупности, заданной конечной температуры нагрева всего материала и т. д.

Отделение отведенных в сепараторы мелких фракций материала от газообразного теплоносителя прпнзвоадт в пылеотделигелях, например циклонах, после чего уловленные, термически обработанные частицы смешивают и общим потоком направляют готовы термообработанный материал в приемник, например в камеру слоевого коксования или в бункер готового продукта.

Гаэ-теплоноситель из циклонов второй ступени смешивают в общем коллектореи используют для питания газоуглепровода первой ступени нагрева.

Отработанный газ-теплоноситель первой ступени нагрева с температурой 15ОleOC направляют на разбавление высокотемпературных продуктов горения и частично сбрасывают в атмосферу после дополнительной очистки.,

В предложенном способе путем регулирования температуры газовзвеси по длине газоуглепровода второй ступени и длительности нагрева частиц различной крупности обеспечивается равномерный прогрев всех частиц и улучшаются качественные показатели термообработанной шихты в целом.

Положительный эффект этого способа наиболее всего проявляется при термообработке углей (шихт) до температур пластичности в процессе непрерывного коксования, когда вследствие повышения равномерности прогрева равновеликих частиц улучшаются технологические свойства шихты, расширяется температурный интервал оптимальной подготовки шихты к формованию пластической массы и снижается содержание газопарообразных продуктов в циркулирующем и сбрасываемом теплоносителе.

Формула изобретения

Способ термообработки твердых материалов, например углей, заключающийся в нагревании твердых материалов газообразным теплоносителем в несколько ступеней нагрева с подводом в каждую ступень нагрева дополнительного потока теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева

частиц обрабатываемого материапа разпич-выдепением из OCHOBHOI O газоугопьного поной крупности, тверлый материап, начинаятока мепких фракций совместно с отрабг со второй ступени нгэгрпва, сепарируют станным теппоноситепем.