Многокамерная печь кипящего слоя Советский патент 1982 года по МПК F27B15/00 

(54) МНОГОКАМЕРНАЯ ПЕЧЬ КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Изобретение относится к цветной металлургии и химии, в частности к печам для обезвоживания карналлита и бишофита. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является многокамерная печь кипящего слоя, включающая корпус, разделенный на камеры, патрубки для загрузки и выгрузки материала и газораспределительную решетку с патрубками для ввода и вывода охлаждающего воздуха 1. Недостатками известной печи являются большой расход электроэнергии и наличие значительного количества вредных составляющих в отходящих газах. Повыщенный расход электроэнергии связан с большим гидравлическим сопротивлением полости рещетки и патрубка для вывода охлаждающего воздуха, что требует применения воздуходувных устройств с большим напором и, следовательно, повышенного расхода электроэнергии. Высокая температура греющих газов при использовании водородсодержащего топлива (природного газа) приводит к увеличению в них количества водяного пара с соответствующим увеличением гидролиза, что увеличивает содержание хлористого водорода в отходящих газах, подаваемых на очистку в скруббер, орощаемый известковым молоком. Цель изобретения - снижение расхода энергии и вредных составляющих с отходящих газах. Поставленная цель достигается тем, что в печи кипящего слоя, включающей корпус, разделенный на камеры, патрубки для загрузки и разгрузки материала, газораспределительную рещетку с патрубками для ввода и вывода охлаждающего воздуха и патрубки для подвода греющих газов в подрешетное пространство, патрубок для вывода охлаждающего воздуха из газораспределительной решетки каждой предыдущей камеры введен в подрешетное пространство каждой последующей камеры. Кроме того, патрубок для вывода охлаждающего воздуха, входящий в. подрешетное пространство последующей камеры, установлен радиально по отношению к патрубку для подвода греющих газов в подрещетное пространство этой камеры. На фиг. 1 показана предлагаемая печь, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в плане. 297 Печь включает корпус 1, перегородки 2, камеры 3-5, газораспределительную решетку 6, патрубки 7 и 8 для подвода и отвода охлаждающего воздуха соответственно, загрузочный патрубок 9, разгрузочный патрубок 10, подрешетное пространство 11, патрубок 12 для подвода греющих газов, выносную топку 13 и патрубок 14 для отвода газов. Корпус 1 печи разделен перегородками 2 на камеры 3-5. Газораспределительная рещетка 6 отделяет от камер подрещетное пространство 11, в которое введены патрубки 12 для подачи греющих газов, связанные с выносными топками 13. Газораспределительная рещетка 6 снабжена патрубками 7 и 8 для подвода и отвода охлаждающего воздуха соответственно. Патрубки 8 для отвода охлаждающего воздуха каждой предыдущей камеры введены в подрещетное пространство 11 каждой последующей камеры и расположены радиально по отнощению к патрубку 12 для подвода греющих газов. Печь работает следующим образом. Природный газ и воздух на горение и разбавление топочных газов подают в топку 13, откуда смесь продуктов горения с воздухом через патрубок 12 поступает в подрещетное пространство 11 каждой камеры 3-5. Одновременно часть холодного воздуха подают через патрубок 7 в коробчатую газораспределительную рещетку 6. Нагретый воздух газораспределительной решетки 6 первой камеры 3 выводят через патрубок 8 и подают его в подрещетное пространство 11 второй камеры 4 радиально потоку топочных газов. Аналогичным способом нагретый воздух из воздухораспределительной решетки б второй камеры 4 подают в подрещетное пространство 11 третьей камеры 5. В подрешетном пространстве 11 камер 3-5 происходит перемещивание нагретого воздуха с топочными газами. Полученная смесь (теплоноситель) поступает через колпачки в кипящий слой. Исходный карналлит загружают в слой с торца первой камеры 3 через загрузочный патрубок 9. Проходя последовательно по камерам 3-5 печи, карналлит обезвоживается. Готовый продукт выгружают с противоположного торца печи через разгрузочный патрубок 10. При получении глубокообезвоженного малогидролизованного карналлита в топку 13 третьей камеры дополнительно подают хлор, который при взаимодействии с водяным паром превращается в хлористый водород. Окончание процесса в токе газов с заданным соотношением НС1:Н О и при повыщении температуры в слое позволяет увеличить глубину обезвоживания карналлита и снизить содержание в нем окиси магния. Пример. Исходное сырье (щестиводный корналлит KChMgCb бНгО) загружают в первую камеру 3 трехкамерной печи кипящего слоя с перекрестным движением греющих газов и материала. В первой камере 3 под рещеткой поддерживают избыточное давление 1100 мм вод.ст. Затем материал через верхний переток подают во вторую камеру 4, где вес слоя значительно меньще (вследствие увеличения степени обезвоживания). Это возволяет вести процесс, поддерживая давление под газораспределительной рещеткой 6 второй камеры 800 мм вод. ст. В полость газораспределительной рещетки 6 первой камеры 3 подают холодный воздух. Гидравлическое сопротивление самой полости, а также входа и выхода из нее составляет 400 мм вод. ст. Пагретый в полости воздух подают в подрещетное пространство 11 второй камеры 4, где он перемешивается с топочными газами, поступающими из топки 13 второй камеры 4. В результат избыточное давление, с которым воздух необходимо подавать в полость газораспределительной рещетки 6 первой камеры 3, будет составлять всего 1200 мм вод. ст. т. е. будет таким же или меньше, чем давление воздуха, подаваемого в топку 13 первой камеры 3 (при давлении под решеткой 1100 мм вод. ст.). Аналогичным способом нагретый воздух газораспределительной решетки 6 второй камеры 4 подают в подрещетное пространство 11 третьей камеры 5. По сравнению с известной конструкцией печи предлагаемая печь позволяет при работе с воздухоохлаждаемой рещеткой не увеличивать избыточное давление воздуха, подводимого к аппарату. На практике это означает возможность применения имеющихся высоконапорных вентиляторов (1400- 1600 мм вод. ст.) вместо использования турбовоздуходувок с напором 2100-2400 мм вод. ст. Это дает возможность снизить удельный расход электроэнергии с 85 до 60 кВт-ч/т. Подача нагретого воздуха в подрешетное пространство 11 третьей камеры 5 позволяет снизить расход топлива в топке 13 третьей камеры 5, увеличив его, соответственно, в топке 13 первой камеры 3. В результате содержание водяного пара в греющих газах, поступающих в кипящий слой третьей камеры 5, уменьщится на 0,5% по сравнению с осуществлением процесса в известной печи. Это приведет к снижению содержания окиси магния в готовом продукте на 0,2% и к уменьщению вредных выбросов хлористого водорода на 4 кг/т. Для завода производительностью 40 тыс.т магния в год экономический эффект составит 207 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

ffmifff jn e/f gffJA/ I

/

ф1/ f воздух

il

введен в подрещетное пространство каждой последующей камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1348634, кл. F 4 В, опублик. 1969.