Многокамерный аппарат для термообработки сыпучих материалов в кипящем слое Советский патент 1982 года по МПК F27B15/00 C10B3/00 F26B17/10 

Изобретение относится к технике термообработки сыпучих материалов И| может быть использовано в производстве кокса, а также в химической, горнодобывающей и др отраслях про EЛIшeннocти.

Известен аппарат для термообработки сыпучих материалов в псевдоожиженном слое, содержащий газораспределительные решетки и переточные устройства, в которых материал движется или сплошным слоем, или во взвешенном состоянии с плотностью слоя несколько больше, чем плотность слоя, находяадэгося на решетке tl.

.бднако такие аппараты непригодны для термообработки при высоких температурах в псевдоожиженном слое таких углеродистых материалов, каким является нефтяной кокс из-за забивания решеток за счет образования вязкого пластического слоя, напоминаюшего густую жидкость.

Известен также многокамерный аппарат для термообработки сыпучих материалов в кипящем слое, содержа1ф й поярусно расположенные сушильные камеры с днищс1ми в виде призм, перетокс1ми, фурменными газораспределителями и перегородками, и топку.

установленную между сушильными камерами. Прокалываемый материал из верхней камеры в последующую перемещается сплошным слоем по перетокам/ в верхней частикоторых имеются фурменные газораспределители, а сами перетоки образованы вставной стенкой С23.

Недостатком известного аппарата с состветствуюшим соотношением раз10меров, например, при прокалке нефтяного кокса является то, что материал из перетока поступает в нижележащие камеры без ограничений при задержке загрузки, все камеры могут

15 полностью .заполнится обрабатываемым материалом, который перекрывает отверстие фурм, препятствуя выходу газов в вишележащую камеру. Образующиеся при этом летучие вещества соз20дают в аппарате взрывоопасную смесь Va счет непрекращающейся подачи воздуха через газораспределитель,расположенный в перетоке перед входом воздуха в,топку. Если загружать матери25 1ал в аппарат так, чтобы не былопе- реполнения камер, то необходимо ускорить его выгрузку. Следовательно, время пребывания углеродистого материала будет настолько мало, что

30 его частищд не успеют прокалиться

к, вследствие этого, их удельное электросопротивление, а также пикиометрическая плотность не будет соответствовать стандарту на прокаленнЕЛй кокс. Кроме того, финтан, образованный смесью материала и газа, ударяяс в нижнюю часть стенки перетока, вызывает ее разрушение.

Целью изоберетения является повы шение качества процесса и эксплуатационной надежности.

Поставленная цельдостигается тем что переток верхней камеры введен в нижележащую камеру с образованием двух секций, имеющих высоту, равную 4-6 высот днийда этой камеры, топка размещена под последней и имеет высоту, равную 5-7 расстояниям от фурменных гаэораспределителей до fui Kних перетоков секций выиележагдей камеры, высота этих перетоков в 1,5 раза больше высоты перетока верхней камеры, а высота перетока топки в 2 раза больше этой величины,

На фиг,1 пригзедена схема аппарата с вертикальным разрезом,-на разрез на фиг,1; на фи.г.З - сечение Б-Б на фиг,1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг, 5 - сечение Г-Г на фиг.1,

Многокамерный аппарат состоит из верхней камеры 1 предварительной термообработки, центрального перетока 2, снабженного фурменными газораспределителями 3, coo6rqarofUHNWc,4 с секциями 4 нижележащей камеры« Между секциями 4 размещена топка 5, которая р асположена ниже и образует своими наружными стенками и стенками аппарата перетоки б, в верхней части которых также имеются фурменные газораспределители 3, сообщаюплеся с топкой 5. В основании топки 5 для подачи первичного воздуха на части кокса и создания режима фонтанирования и подачи вторичного воздуха на дожиг летучих компоне. в камере 1 также установлены фурменныа газораспределители 7, Топка 5 в нижней части имеет переток 8 в 9 выдержки, после которой установлен холодильник (не показан.) и раз1 руэочное устройство в виде двух шиберов 10,

Многокамерный аппарат работает оледующим образом.

Предварительно дробленный до размера 0-15 сырой кокс с влажностью не более 10 % подается в камеру 1, где в режиме падающей насадки подсушивается, в режиме фонтанирования нагревается до 700-800 С, затем поступает в переток 2, где начиная от. фурменных гаэораспределителей 3, движется плотным слоем. В нижней части плотный слой кокса разбивается на два потока и поступает в секци 4 нижележащей камеры, где нагреваетон до 900-1000-С, Для предотвращения переполнения секций 4 на любом режиме в пределах существования псевдоожиженного слоя, высота окна под перетоком 2 составляет 0,4-0,8 ширины перетока 2, наклон основания окна paBG.H углу 28-40°, а сам переток 2 смещен так, что линия от его кромки до внутренней стенки перетоков б наклонена к горизонту на 45-60°. Далее кокс из секций 4 поступает двумя потока.ми по перетокам б в топку 5, где в режиме фонтанирования частично сгорает и окончательно прока.пывается при 1200-1300°С и затем по перетоку 8 поступает в -камеру 9 выдержки , в верхней части которой поддерживается температура 1200°С, Из камеры 9 охлаждаемый газами кокс поступает в хсло,г1;ильн. и далее на раз-груз ку,

Первичный воздух,- подогретый в печи дожитчт летучих коглпонентов до 500700 С, идуирпЧ па горение части кокса и создание режима фонтанирования, поступает в Tosn-cy 5 через фурменные газораспре.цслители 7, Образующиеся после горения кокса дымовые газы с температурой 1200-1300°С двумя потоками через фурменные газораспределители 3 поступают в нижнюю часть секПИЙ 4. Далее дымовые газы из секции 4 через аналогичные фурменные газораспределители 3 поступают в центральный переток 2 и через слой материала - в камеру 1, после чего удаляются в циклон на очистку с ьоследующим дожиганием в печи дожига летучих компонентов,

ripji уменьшении температуры в камере 1 до 600-700 С в нее подается вторичный возддух через фурменные газораспределите.ли 7 для частичного сжигания выделяющихся из кокса летучих компонентов, что способствует повыленигс- в камере 1 температуры до заданной , после чего подача вторичного воздуха прекращается,

Лабораторные и стендовые испытани

холодной

моделей

и

установки показывают, что предлагаeгvtый, -Многокамерный аппарат позволяет обеспечить повышенную надежность в экс гпуата:лии за счет достижения устойчивости его работы на всех режимах в диапазоне су1в.ествования кипягцего с-поя , Установле;- о , что минимальНа я высота перетока 2 во избежание прорыва по нему газа или воздуха должна быть не менее 1 м. Дня inpeдотврг щения фильтрации газов через стенки кладок аппарата сопротивление фур-менных газораспределителей 3 и 7 и слоя материала в камерах 1 и ниже - лежащей камере и топке 5 не дол.жно превытиать 1000-1050 вод. ст. Поэтому высоты слоя материала при поев.доожижении не должны превышать 350450 мм для секций 4 и топки 5, а в камере 1 не более 400-500 мм. Скорость истечения газов из фурменных распределителей не должна превышать 18-25 м/с при толщине стенки 250 мм При работе холодной модели в течение часа без разгрузки с коксом с размером 1-15 мм высоты неподвижного слоя после прекращения подачи воздуха водной из камер не. увеличиваются и остаются равными 250-300м ртедовательно, в таком аппарате для любого заданного времени пребывания в аппарате материала можно получить прокаленный кокс с заданным удельны .электросопротивлением и плотностью , превышающей 2 г/см при возможности регулирования подачи исходного материала в верхнюю камеру I. Формула изобретения Многокамерный аппарат для термообработки сыпучих материалов в кипя щем слое, содержадай прярусно расположенные сушильные камеры с днища ми в виде призм, перетокг1ми, фурменными газораспределителями и перегородками, и топку, установленную между сушильнЕлми камерами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества процесса и Э1 сплу- атационной надежности, переток верхней камеры введен в нижележаицую камеру с образованием двух секций, имеющих высоту, равную 4-6 высот днища этой камеры, топка размещена под последней и имеет высоту, равную 5-7 расстояниям от фурменных газораспределителей до нижних кромок перетоков секций вышележащей камеры, высота этих перетоков в 1,5 раза больше высоты перетока верхней камеры, а высота перетока топки в 2 раза больше этой величишл, Источники информацией, принятые во внимание при экспертизе 1.Сюняев 3.И.Производство/ Ьблагораживание и применение нефтяного кокса, Химия , 1973, с.252, рис. 71. 2.Там же, с. 253, рис. 73,

±i

Фиг. г

6-6

Г

У.ЛУ/Л

ss

I

ss:

А

V т

Фиг 5

в-В

Фиг

/////У.

фиг 5

//

//J