Устройство для экспресс-анализазЕРНиСТыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК B07B4/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для классификации смесей зернистых материалов, составленных из частиц различных размеров или различной плотности, и может найти применение в химической, нефтехимической, строительной и. других областях промышленности для экспресс-анализа проб дисперсного материала, с размером частиц от 0,05 до 0,5 мм. Известно устройство для анализа проб, взятых из потока дисперсного материала, выполненное в виде цилинрической колонны с газораспределительной решеткой в нижней части и колпаком в верхней. Анализируемая проба подается на решетку и продувается продолжительное время (до некольких часов) воздухом. Более легкие фракции отдуваются из порции частиц в.колпак, более крупные оста;ются в колонне. После продувки количество крупных частиц определяется взвешиванием 1 .

Недостатками известного устройства являются большая длительность процесса и низкая четкость разделения из-за невозможности отдувкой по.пучить узкую фракцию, так как при отдувке отчасти улетают также крупные частицы, а вместе с крупными остеиот ся и мелкие, следуя условиям равновесия.

Известно также устройство для

разделения полидисперсных материалов в псевдоожиженном слое, состоящее из вертикальной колонны секционирован|ной по высоте газораспределителями,

с расширением секций снизу вверх,

имеющей нижний патрубок ввода газа и верхний патрубок вывода газа, верхний патрубок служит для подачи разделяемого материала на верхнюю секцию колонны, переточные трубы обеспечивают переток материала с верхних секций на нижние.

Устройство также включает сепараторы, выполненные в виде циклонов, позволяющих отделять несущий поток газа от частиц.

Классификация полидисперсного материала осуществ.яяется здесь за счет отдува мелочи из нижележащей секции в выше расположенную с йеретоком более крупных частиц из верхних секций :в нижние. Разделякнцая способность определяется различием в площадях нижнего и верхнего сечений колонны L2J. Однако разделение смеси дисперснах материалов протекает непрерывно, причем выход на стационарный режим происходит медленно, а для анализа необходима большая порция.материала, в результате чего устройство не может быть использовано для экспресс-анализа.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности .является устройство для классификации зернистых Мс1териалов, выполненное в виде вертикальной колонны, заполненной насадкой или секционной газораспределитег льной насадкой,- имеющей нижний патубок ввода газа, верхний,патрубок вывода газа, а такЛе патрубок ввода разделяемого материала, расположенный, в средней части колонны, и сепаратор для отделения газа от частиц, выполненный -в виде циклона. Исходная смесь частиц подается в среднюю часть колонны и при продувке газом снизу вверх разделяется и выводится поток более крупных частиц снизу, поток более мелких - через сепаратор из верхней части колонны Гз

Недостатком этого устройства является большая инерционность и, следовательно, неприемлемость для экспресс-анализа.

Цель изобретения - ускорение аналкза зернистых материалов.

. Указанная цель достигается тем, что сепаратор снабжен регистратором уровня материала и выполнен в виде газопроницаемой трубы длиной от 5 до 10 ее диаметров, заканчивающейся прозрачной для ультрафиолетовых лучей трубкой, патрубок ввода анализируемого материала совмещен с патрубком ввода газа. Колонна выполнена секционной с высотой каждой секции от 0,5 до 3 диаметра колонны, при этом каждая секция заполнена проволочными спиралями на высоту от 0,5 до О,8 высоты секций, или колонна выполнена в форме змеевика.

Совмещение патрубков ввода пробы и газа позволяет ускорить процесс классификации за счет того, что подхваченные потоком газа движущиеся в колонне со скоростью в 1,5-10 раз превышающей скорости витания самых крупных частиц, частицы движутся от входа к выходу из колонны за время порядка неЬкольких секунд. При этом более мелкие частицы пребывают в колонне меньшее время и попадают в сепаратор и приемное устройство раньше, более крупные.

Частицы материала летят с большой скоростью, поэтому, попадая в измерительное устройство, работающее на принципе взвешивания, они искажают показания весов. В связи с этим анализатор построен на объемном принципе измерения. Он состоит из отрезка прозрачной для ультрафиолетовых лучей трубки (например из кварцевого стекла) диаметром не менее 3 мм. При

уменьшении диаметра трубки на выходящую из колонны пробу начинает влиять электризация стекол, снижая степень уплотнения частиц в трубке. Длина трубки определяется объемом пробы и базой системы анализа.

Для удобства обслуживания Установки и простоты фиксации степени заполнения приемной трубки в любо момент времени она просвечивается через конденсорное устройство пучком ультрафиолетовых лучей с проецированием уровня засыпки трубы на осциллографную бумагу, чувствительную к ультрафиолетовым лучам.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство состоит из колонны 1, имеющей патрубки 2 -4, соответственно подачи газа, подачи анализируемог материала,вывода пневмогазового потока, с сепаратором 5 и приемной трубкой 6.

Для подачи пробы на анализ имеетя. дозатор 7. Анализ осуществляется регистратором 8 уровня материала, который непрерывно регистрирует уровень заполнения приемной трубки с построением процесса на диаграмме. Расходы, давления газа на продувку колонны и ввод пробы регулируются редукторами 12 и 13 давления и вентилем 9, сблокированным с вентилем 10, дающим сигнал начала отсчета опыта с помощью реле 11 в регистраторе уровня материала.

Колонна диаметром 20-60 мм может быть выполнена секционной с высотой секций 0,5-3 ее диаметра при заполнении каждой секции проволочными спиралями на 50-80% по объему с расчетом, что при продувке колонны газом они придут в псевдоожижейное состояние. Возможно выполнение колонны в виде трубы таких же размеров в форме змеевика.

Устройство работает следующим образом.

В колонну подается несущий поток, газа череэ патрубок 2 со скоростью, равной 1,5-10 скорости витания самых крупных частиц пробы (в расчете на живое сечение колонны). в дозатор 7 вводится проба дисперсного материале объемом 0,3-1,5 см. Включением кра нов 9 и 10 проба импульсом выталкивается в насадку/одновременно с помощью реле 11 включается отсчет вpe мени регистратора 8 уровня материалу Через несколько секунд проба выноситрся из колонны через патрубок 4, освс бождается от газа в сепараторе 5 и ссыпается в трубку 6. Более мелкие частицы отражают крупные, так что их появление в трубке б регистрируется раньше, нежели более крупных.

Время, затраченное на анализ пробы не превышает 3-х мин и склады- .. вается из следукедих операций:

а)загрузка пробы и разделение (30 с) ;

б)вьадача результата, включая самопроявление фотобумаги, чувствительной к ультрафиолетовым лучам

(2 мин) ; .

в)анализ (30 с . Устройство позволяет определять

размер частиц анализируемой пробы Сна основе предварительной калибров-ки, соотношение фракций в анализируемой пробе и ускррить анализ пробы.

Формула изобретения

от 5 до 10 ее диаметров, заканчивающейся прозрачной для ультрафиолетовых лучей трубкой, патрубок ввода анализируемого материала совмещен с патрубком ввода газа.

O 0,5 до 0,8 высоты секций.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

0 153455, кл. В 07 В 4/02, 1962.

1/

ЛЗ

f/

2

йоздуж опг

иомпрессора /3

: