Способ сушки дисперсных материалов Советский патент 1983 года по МПК F26B3/08 

|;0 4

00

Nd

Изобретение относится к процессам сушки порошкообразных материалов в кипящем слое дисперсно.й насадки и. может быть использовано в Химической, металлургической, угольной и других отраслях промышленнос.ти. . - . .

Известенспособ сушки растворов и суспензий, который осуществляется в кипящем слое дисперсной .насадки 1 ,.

Известен также способ сушки влажных порошковых материалов в кипящем слое инертной насадки путем их подачи в верхнюю часть слоя 2 ),

Характерным приз-наком этого способа является то, что сушка порошкообразных материалов происходит при контакте в верхней зоне с частицами насадки, находящимися в псевдоожиженном состоянии и имеющими . скорость псевдоожижения выше скорости витания частиц высушиваемого материала. Нагрев насадки в таких процессах осуществляют высокотемпературными дымовыми газами в выносных камерах или непосредственно в рабочем объеме псевдоожиженного слоя. ..

Недостатком способа являетсято, что интенсивность нагрева насадки лимитирована конвективной передачей тепла от горячих дымовых газов и определяется разностью температур газа и насадки в рабочих условиях. Применение очень высоких температур дымовых газов для нагрева тепла (порядка 1000°С) сопряжено с рядом трудностей, например с повышением требований к термохимическим свойствам.конструкционных материалов, локальными перегревами высушиваемого материала. Разбавление дымовых газов до умеренных температур (ЗОО-ТОО с) приводит к снижению интенсивности процесса сушки , уменьшению, производительности устройства. Нагрев насадки в выносных камерах не конвективным способом связан с большими энергетическими затратами и экономически не выгоден..

Целью изобретения является повышение интенсивности процесса сушки , увеличение тепловой производительности единицы рабочего объема, снижение потерь тепла с отходящими дымовьв ш газами.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что вместо ииертной дисперсной насадки используют шариковый катализатор полного окис 1ения топлива, а нагрев катализатора производят путем сжигания топлива в стехиометрическом соотноше-: НИИ с воздухом на его поверхности в нижней части кипящего слоя. При этом 20% выделившегося тепла идет

на нагрев псе-вдоожижакяцего агента, остальное количество тепла аккумулируется гранулами катализатора. Высокие скорости юкислення топлива в. присутствии катализатора позволяют увеличить энергоемкость единицы рабочего- объема при всех других равных условиях примерно в пять раз по сравнению с йз-вестными способами сушки порошкообраз.ных материалов в кипящем слое насадки..

Таким образом, предлагаемый способ - позволяет объединить в одно кипящем слое шарикового катализатора полного окисления топлива процессы нагрева последнего за счет сжигания топлива в стехиометрическом соотношении с воздухом и передачи, тепла высушиваемому материалу, значительно увеличить, теплона пряженность. рабочего объема и тем самым уменьшить габариты и материалоемкость устройств. Кроме того предлагаемый способ позволяет снизить температурный уровень процесса сгорания топлива, ликвидировать выбросы токсичных продуктов высокотемпературного горения, повысить коэффициент использования тепла за счет уменьшения количества дымовых газов. Разделение . зон сжигания топлива и съема тепла, при сушке материала по высоте кипящего слоя позволяет снизить до минимально необходимого предела температуру сушки материала и уменьшить потери тепла с обходящими дымовы-ми газами.

Пример 1. В стальной реактор внутренним диаметром 250 мм, снабженный газораспределительнрй решеткой с живым сечением 5%, загржают 25 кг шарикового медно-хромов ЕО катализатора полного окисления {.размер шариков 2-2,5 мм, насыпной вес 1000 кг/мЗ). Скорость начала псевдоожижения дымовыми газаг и при для этого катализатора равна 0,9 м/с.

Снизу в предварительно разогретый до 250°С слой катализатора подают встехиометрическом соотношении (ot 1,0-1,1) воздух и топливоРасход воздуха задается таким, чтобы п ивести катгшизатор в псевдоожиженное состояние, и равен 120 . Линейная рабочая скорос псевдоожижгисщего агента в сечении устройства при этом равна 2,22,8 м/с. В нижней части кипящего слоя катализатора происходит интенсивное выделение тепла за счет катгшитического окисления топлива. Температура здесь поддерживается прядка .

Сверху в кипящий слой подают высушиваемлй материал (пористый алюмосиликатный адсорбент ) с начальной влажностью 17 вес. % в количестве. 1000 кг/ч. Фракционный состав высушиваемого адсорбента менее 0,4 ллм. Скорость витания таких зерен адсорбента 1,2 м/с.

Интенсивный съем тепла в верхней зоне кипящего слоя происходит за . счет J cпapeния воды с поверхнрсти частиу при непосредственном контакте с зернами катализатора. Реали.зуемые рабочие условия позволяют проводить сушку материала при 1101ЗО С до конечной, влажности 34 вес. %.. .

На осуществление процесса сушки влажного материала расходуется более 80% теплд, выделяемого при сжи-г гании топлива.

:П р и м е р 2. Выполняется аналогично примеру 1, только в. качестве высушиваемого материала используют адсорбент с начальной влажностью 35 вес.% и тем же фракциокHbJMсоставом, вводимый в количестве 600 кг/ч. .

Сушка проводится при. 120-150 С до конечной влажности 4-5 вес.%.

При этом около 90% тепла, выделяющегося при сжигании топлива, передается высушиваемому материалу

Предлагаемый способ сушки порошкообразных материалов в.псевдоржиженном слое шарикового катализатора полного окисления топлива, позволяет проводит сушку за десягае доли секунды при сравнительно низких температурах за счет непосредственного контакта влсикного. материла и горячих зерен катализатора. . Это позволяет знач тельно увеличить производительность единицы объе.ма кипящего слоя по высушиваем мому материалу и снизить потери тепла с отходящим газом.

СПОСОБ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ путем их подачи в верхнюю часть кипящего слоя насадки, имеющей СКОЕЮСТЬ псевдоожижения выше скорости витания частиц высуши- . ваемого материала, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, в качестве насадки используют катализатор пoлJHoгo окисления топлива, нагреваемый путем сжигания топлива в нижней части слоя катализатора.