Изобретение относится к аппаратам с псевдоожиженным слоем и может быть использовано в технике сушки, в металлургической, энергетической и химической отраслях промышленности. Известны аппараты с ферромагнитным псевдоожиженным слоем, в которых для создания однородной структуры псевдоожиженного слоя на него налагают переменное магнитное поле при определенном соотношении между напряженностью поля и скоростью фильтрации. При несоблюдении этого соотношения псевдоожижение будет очень неоднородным, либо в слое возникает зна чительный температурный градиент , Известен также аппарат с феррома - нитным кипящим слоем, содержащий вер тикальный корпус из немагнитного материала, газораспределительную решет ку, размещенную в нижней части корпуса, электромагнитную катушку, закрепленную на корпусе, и феррома - итные частицы, помещенные в корпуе 2j. Недостаток известного аппарата состоит в том, что, во-первых, напряженность магнитного поля в общем случае неравномерно распределена по сечению слоя; во-вторых, начиная с . определенной напряженности магнитного поля, по мере ее возрастания, резко усиливается процесс магнитной флокуляции, приводящий к прекращению псевдоожижения и возникновению неравномерной структуры слоя, когда на его периферии возникают крупные флокулы, а в центре его процесс магнитной флокуляции может даже отсутствовать. Здесь следует подчеркнуть, что напряженность, соответствующая магнитной стабилизации псевдоожижения, возрастает с ростом скорости фильтрации. Цель изобретения - интенсификация процессов за счет увеличения тепло392проводности кипящего слоя и разрушения газовых пузырей. Указанная цель достигается тем, что аппарат с ферромагнитным кипящим слоем, содержащий вертикальный корпус из немагнитного материала, га зораспределительную решетку, размещенную в нижней части корпуса, элект ромагнитную катушку, снабжен жестко закрепленными в корпусе в виде мередующихся по его высоте параллельных рядов ферромагнитными стержнями, рас положенными в соседних рядах в шахматном порядке. На чертеже изображен аппарат, общий бид. Аппарат состоит из немагнитного корпуса 1, газораспределительной решетки 2, на которой лежит слой ферромагнитного зернистого материала 3, соленоида , охватывающего корпус 1„ внутри которого в виде горизонтальных рядов установлены ферромагнитные стержни 5. закрепленные на кольцах 6 размещенных концентрично относительно центральной оси корпуса 1, причем между собой и к стенкам корпуса 1 эти кольца крепятся посредством жестких перемычек 7, расположенных п окружности колец 6 в виде спиц. Снаружи соленоид k охвачен внешним магнитопроводом 8, Под решеткой 2 распо ложен патрубок 9 для подвода газа. На одном из центральных стержней име ется обмотка сопротивления, включенная в мост постоянного тока, в диагональ которого вкючено реле, размыкающее цепь управления тиристоров при повышении температуры слоя и обмотки. Соленоиды (электромагнитные катушки) k включены в цепь переменного тока тиристоры. Аппарат работает следующим образом. Псевдоожиженный агент через входной патрубок 9 и газораспределительную решетку 2 поступает в слой ферро магнитных частиц 3, псевдоожижая его При этом в отсутствие магнитного поля возникают крупные газовые пузыри, размеры которых возрастают по высоте слоя, в результате чего часть газа проскакивает сквозь слой без коитактирования с дисперсным материалом 3. Для улучшения межфазового контактирр вания псевдоожижающего агента с мате риалом слоя, а следовательно, и интенсификации межфазового тепло- и массообмена, необходимо полностью подавить газовыепузыри, создать однородную структуру псевдоожиженного . слоя с периодическим по заданной программе перемешиванием слоя, что позволяет повысить его температуропроводность. С этой целью в слое размещены ферромагнитные стержни 5 в виде чередующихся по высоте слоя рядов, между торцами которых имеются магнитные зазоры, причем стержни каждых двух соседних по высоте слоя рядов смещены относительно друг друга. При включении электромагнитных катушек в электросеть внутри корпуса 1 создается магнитный поток, который замыкается на ферромагнитные стержни 5. Снаружи магнитный поток замыкается на внешний магнитопровод 8. В этом случае максимальный маг- нитный поток, пронизывающий слой дисперсного материала 3, проходит под ферромагнитными стержнями, в магнитных зазорах между рядами стержней, тогда как между ctepжнями каждого от дельного ряда магнитное поле неизменно по величине и довольно слабое, напр пкенностью порядка Н 0-15 кА/м, т.е. в Частном случае практически отсутствует (экранировано). В результате действия магнитного поля на псевдоожиженный слой ферромагнитных частиц (или бинарный слой. представляющий собой смесь ферромагнитных и немагнитных частиц, с концентрацией фероомагнитных частиц не менее 201 от объема всего слоя) в магнитных зазорах по высоте этого слоя образуются организованные газораспределительные прослойки с полным разрушением в них газовых пузырей, тогда как между стержнями псевдоожиженный слой Может даже находиться в свободном состоянии, интенсивно перемешиваясь гю высоте каждого отдельного ряда ферромагнитных стержней, Однако эта высота ограничена допустимым диаметром пузыря, который может образоваться По высоте этой прослойки. Согласно экспериментальным данным рекомендовано длину стержней устанавливать порядка kO-SQ мм. Таким образом, при наложении внешнего магнитного поля псевдоожиженный слой секционируется газораспределительными прослойками, сформировавшимися из ферромагнитрых частиц в магнитном зазоре между смещенными относительно друг друга ферромагнитными стержнями в соседних рядах. В этом случае преодолевается образование в слое пузырей, улучшается межфазовый тепло- и массообмен, а слой непрерывно перемешивается между образо ванными в магнитном поле газораспределительными прослойками. Для полного перемешивания слоя во всем его объеме необходимо периодически выклю чать внешнее магнитное поле на время этого перемешивания. Предлагаемый аппарат с ферромагнитным псевдоожиженным слоем находит применение в химической промышленнос ти, например, для синтеза аммиака. Формула изобретения Аппарат с ферромагнитным кипящим слоем, содержащий вертикальный корпус из немагнитного материала, газо46распределительную решетку, размещенную в нижней части Корпуса, электромагнитную катушку, закрепленную на корпусе, и ферромагнитные частицы/ помещенные в корпус, отличающ и и С я тем, что, с целью интенсификации процессов за счет увеличения теплопроводности кипящего слоя ферромагнитных частиц и разрушения газовых пузырей, он снабжен жестко закрепленными в корпусе в виде чередующихся по его высоте параллельных рядов ферромагнитными стержнями, расположенными в соседних рядах в шахматном порядке. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1. Журнал физической химии, 1977, том, ХХХИ, И 1, с. . 2.Патент США 1Г , кл. . 1969.
