Спосіб та пристрій для регулювання потоку твердих матеріалів

Реферат: Спосіб та пристрій для регулювання рівня і/або запасу псевдозрідженого шару в бункері для псевдозрідженого шару, де потік твердого матеріалу виводять з бункера для псевдозрідженого шару через скидач, потік твердого матеріалу флюїдизують внизу скидача шляхом подачі потоку транспортуючого газу і переносять вверх через підйомник, який відходить від скидача. Величину потоку твердого матеріалу, який транспортують через підйомник змінюють шляхом зміни подачі несучого газу, причому рівень твердого матеріалу або запас твердого матеріалу в бункері для твердих матеріалів використовують як контрольну змінну, а об'ємну швидкість несучого газу, використовують як керуючу змінну контуру керування. UA 101803 C2 (12) UA 101803 C2 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки, до якої належить винахід Даний винахід належить до способу і пристрою для регулювання потоку твердих матеріалів і, зокрема, для регулювання рівня і/або запасу твердих матеріалів в бункері для твердих матеріалів, зокрема в псевдозрідженому шарі в бункері для псевдозрідженого шару, а також температури і/або співвідношення компонентів в баці-змішувачі, в який подаються два потоки твердих матеріалів. Рівень техніки У багатьох галузях при обробці гранульованих матеріалів, таких як сульфідна цинкова руда, залізна руда, губчасте залізо або гідроксид алюмінію, актуальною проблемою є підтримування постійного запасу твердого матеріалу, тобто кількості і, отже, вертикального рівня твердого матеріалу в псевдозрідженому шарі. Це завдання має багато рішень. З одного боку, можна використовувати так званий затвор отвору, або розвантажувальну піку. Остання є механічним клапаном для твердих матеріалів у формі піки з конічним наконечником, який входить у отвір відповідної конічної форми в стінці бункера з псевдозрідженим шаром. При виведенні піки із або введенні її в отвір поперечний перетин збільшується або зменшується, завдяки чому можна регулювати вихідний потік. Проте при цьому тиск по обидва боки від виходу для твердого матеріалу один і той же, оскільки затвор отвору може впливати на герметичне ущільнення тільки в повністю ізольованих умовах. Як правило, вказаним тиском є тиск псевдозрідженого шару на рівні виходу для твердого матеріалу. Якщо ж перепаду тиску через вихід для твердого матеріалу добиваються за допомогою перемикання процесу і/або відповідних робочих умов, якість регулювання повинна порушитися. Регулюючий затвор отвору для відкриття і закриття проходження газу детально описаний в ЕР 0488433 В1. Такі регулюючі затвори отворів застосовуються на практиці, але їх використання має свої труднощі і недоліки. З одного боку, регулюючий затвор отвору має механічно рухомі деталі, які контактують з твердими матеріалами. Отже, якщо твердий матеріал є гарячим, затвор потрібно охолоджувати за допомогою водяного охолоджування. В цьому випадку потрібно відстежувати швидкість потоку охолоджуючої води і різницю температур між прямим потоком і зворотним потоком. Піка час від часу може виявлятися пошкодженою. В цьому випадку із піки витікатиме вода і, у гіршому випадку, стікати в розташований нижче від неї бункер, який має вогнетривке обкладання, внаслідок чого вогнетривке обкладання може виявитися пошкодженим. Крім того, піку потрібно пересувати в бічному напрямку за допомогою приводного пристрою, розташованого зовні при зовнішньому тиску, тоді як тиск усередині є, як правило, надмірним або негативним. Для ущільнення використовують сальникову коробку. Якщо коробка виявиться нещільною, можливий вихід назовні гарячого твердого матеріалу, що є небезпечним, або ж всередину поступатиме зовнішнє повітря, що може порушити процес. З метою коректування потоку твердого матеріалу, який виводиться за допомогою затвора отвору, необхідна точна підгонка між наконечником піки і каменем сопла, який виконує функцію сідла клапана. При цьому слід брати до уваги, що після тривалих періодів роботи високі температури можуть призводити до відшаровування вогнетривкого обкладання, після чого вказана точна підгонка може виявитися неможливою. Може також трапитися, що після тривалого періоду із закритим затвором отвору тверді матеріали перед наконечником затвора отвору перестануть бути псевдозрідженими і при відкритті затвора отвору не почнуть рухатись. У багатьох випадках керована вручну повітряна фурма, яка переміщається через іншу сальникову коробку, може бути використана для шуровки і одночасно для псевдозріджения твердого матеріалу. Про успіх або невдачу такої шуровки зазвичай можна судити, спостерігаючи крізь оглядове скло. Коли твердий матеріал достатньо гарячий і світиться, дещо можна розгледіти. Якщо ж матеріал холодний, нічого побачити не можна і доводиться, так би мовити, працювати всліпу. Проте у випадку гарячого твердого матеріалу оглядове скло, яке б витримувало високі температури, є дуже дорогим. Крім того, у випадку використання регулюючого затвора отвору не можна здійснити герметичне ущільнення через регулюючий пристрій. Це може привести до проходження газу/повітря через камінь сопла, причому у гіршому випадку до того ж і назустріч напрямку потоку твердого матеріалу, внаслідок чого потік твердого матеріалу може виявитися обмеженим або навіть повністю зупиненим. У альтернативному випадку рівень вмісту псевдозрідженого шару можна також підтримувати постійним за допомогою пастки або випускного отвору, розташованих на строго визначеній відстані від розподільної тарілки. Це часто використовують у випадку стаціонарних або псевдозріджених шарів, утворених за допомогою барботажу. Якщо псевдозріджений шар знаходиться під тиском вищим або нижчим, ніж зовнішній тиск або тиск у наступному баці, куди надходить твердий матеріал, і в цьому випадку необхідним є здійснення герметичного 1 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ущільнення. З цією метою можуть бути використані так звані поплавцеві камери, сифони або секторні живильники. Сифон для перенесення дрібнозернистих твердих матеріалів відомий, наприклад, з DE 19629289 А1. Сифон складається з труби, сполученої з пристроєм для подачі твердого матеріалу, і майже протилежно направленої другої труби, до якої приєднана додаткова труба, в якій твердий матеріал переноситься під дією тяжіння. Для псевдозрідження твердого матеріалу в область, заповнену дрібнозернистим твердим матеріалом, проведена фурма. Пристрій використовується для ізолювання тиску в псевдозрідженому шарі від низового потоку рециркуляційного циклону і для рециркуляції твердого матеріалу з циклону назад в псевдозріджений шар. Окреме регулювання потоку твердого матеріалу неможливе. Подача повітря служить лише для підтримування твердого матеріалу в стані подібному до рідкого. У такій системі рівень твердого матеріалу в псевдозрідженому шарі не регулюється. У випадку секторних живильників на потік твердого матеріалу і, отже, на рівень твердого матеріалу в псевдозрідженому шарі може впливати варіювання швидкості обертання і, якщо секторний живильник новий, герметичність ущільнення може бути досягнута. Проте секторні живильники мають той недолік, що ротор, який обертається, знаходиться в безпосередньому контакті з твердим матеріалом, внаслідок чого має місце зношування, що створює небезпеку для герметичності. Крім того, вал ротора, який обертається, повинен бути щільно ізольований від навколишнього середовища, оскільки привід розташований зовні. Ще один недолік названих вище систем полягає в тому, що вони працюють тільки в низхідному напрямку, тобто твердий матеріал надходить на рівень нижче за рівень в псевдозрідженому шарі. У патенті US 6666629 описаний спосіб перенесення гранульованого матеріалу, за допомогою якого висота в принципі також може бути подолана. За допомогою газового середовища твердий матеріал переноситься від першої зони з тиском від 4 до 16 бар низхідним трубопроводом і висхідним трубопроводом до другої зони з тиском на 3-15 бар нижчим, ніж в першій зоні. Впускання газового середовища здійснюється через направлене вгору сопло в точці, де низхідний трубопровід переходить у висхідний трубопровід. При цьому в низхідний трубопровід вводиться додатковий газ, який визначає потік твердого матеріалу через низхідний трубопровід. З W0 01/28900 А1 відомий пристрій, в якому твердий матеріал підводиться через скидач до висхідного трубопроводу, через який він переноситься за допомогою флюідизуючого газу і потім відводиться внизу шляхом відхилення. За допомогою багатьох газоподаючих трубопроводів потік твердого матеріалу флюідизується як в низхідному трубопроводі, так і в підйомнику по всій його довжині і за допомогою цього переноситься під дією сили тяжіння подібно до плинного середовища в сполучні труби. У US 2005/0058516 А1 описаний пристрій для транспортування дрібнозернистих твердих матеріалів з регульованою швидкістю потоку, де твердий матеріал спочатку проходить вниз через скидач під дією сили тяжіння і потім транспортується до підйомника через похилий транспортуючий трубопровід за допомогою вторинного газу, який вводиться, і при цьому у вказаний підйомник для перенесення частинок вгору знизу вводиться повітря. Скидач і підйомник, таким чином, не сполучені безпосередньо один з іншим. У сполучній деталі твердий матеріал флюідизується і подається за допомогою вторинного повітря. У підйомнику підтримується постійність транспортуючого повітря, тоді як регулювання потоку твердого матеріалу здійснюється за допомогою вторинного повітря в сполучній деталі. Потік виведеного через підйомник твердого матеріалу прямує потім в бак-змішувач, в якому він змішується з іншим потоком твердого матеріалу. Таке змішування як описано вище (хоча і без використання підйомника) відомо, наприклад, з DE 19542309 А1. В процесі виробництва оксиду алюмінію з гідроксиду алюмінію частина потоку підсушеного або лише дещо підігрітого гідрату подають в обхід печі обпалювальної установки на змішування з гарячим оксидом алюмінію з печі обпалювальної установки. Проте температуру в баці-змішувачі і співвідношення в суміші оксиду алюмінію і гідроксиду алюмінію точно визначити важко, оскільки масові витрати важко піддаються вимірюванню. З цієї причини на практиці для гідрату, який не подається в піч, в основному використовують секторний живильник із змінною швидкістю, за допомогою якого регулюють температуру в баці-змішувачі. Проте це привносить описані вище типові недоліки секторного живильника, такі як зношування і герметичність, яка може знижуватися, унаслідок чого надійне герметичне ущільнення стає майже неможливим. 2 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Сутність винаходу З цієї причини основною метою винаходу є забезпечення регулювання рівня твердих матеріалів і температури в баці-змішувачі шляхом надійного регулювання потоку твердого матеріалу. В той же час мусить бути забезпечене надійне герметичне ущільнення. У способі запропонованому даним винаходом вказана мета в основному вирішується за допомогою пунктів 1 і 2 формули винаходу. Відповідно до винаходу, гранульований потік твердого матеріалу виводиться з бункера для твердого матеріалу, зокрема бункера для псевдозрідженого шару, через випускну трубу (скидач) і при цьому потік твердого матеріалу флюідизується внизу скидача шляхом подачі транспортуючого газу і транспортується на верхній рівень висхідної труби (підйомника), який відходить від скидача, причому об'єм потоку твердого матеріалу, який переноситься через підйомник регулюється подачею транспортуючого газу, а рівень твердого матеріалу, або запас твердого матеріалу, в бункері для твердого матеріалу вимірюють і використовують як контрольну змінну в контурі керування, тоді як об'ємна витрата транспортуючого газу використовується як керуюча змінна в контурі керування. Відповідно до одного з напрямків винаходу, рівень твердого матеріалу, або запас твердого матеріалу, визначають за перепадом тиску між верхньою і нижньою зонами бункера для твердого матеріалу, зокрема в псевдозрідженому шарі, який утворюється в бункері. У альтернативному випадку може проводитися ультразвукове вимірювання рівня твердого матеріалу або вимірювання ваги бункера для твердого матеріалу. У випадку стаціонарного псевдозрідженого шару шар псевдозрідженого твердого матеріалу поводиться подібно до рідкого середовища і внаслідок цього створює гідростатичний тиск пропорційний до висоти псевдозрідженого шару. У випадку циркулюючого псевдозрідженого шару рівень не визначений, оскільки псевдозріджений шар заповнює весь реактор псевдозрідженого шару. При цьому перепад тиску пропорційний до запасу твердого матеріалу в реакторі псевдозрідженого шару. Відповідно до винаходу, сигнал перепаду тиску використовується для приведення в дію контрольного клапана через контур керування і, таким чином, визначає подачу транспортуючого газу. Якщо перепад тиску в бункері для псевдозрідженого шару стає дуже великим, клапан відкривається ширше і потік транспортуючого газу збільшується, внаслідок чого з псевдозрідженого шару відводиться більше твердого матеріалу і рівень знов знижується. Якщо ж рівень стає дуже низьким, перепад тиску знижується, і потік транспортуючого газу зменшується, що приводить до відповідного зменшення масової витрати твердого матеріалу в підйомнику і звідси до підвищення рівня псевдозрідженого шару. Цим шляхом можна також регулювати час перебування твердого матеріалу в псевдозрідженому шарі. Якщо потік твердого матеріалу подається в бак-змішувач через підйомник, температура і/або співвідношення в суміші баці-змішувачі можуть регулюватися з використанням винаходу, який полягає в тому, що вимірюють температуру в баці-змішувачі і використовують визначену температуру як контрольну змінну для подачі флюїдизуючого газу. Якщо температура в бацізмішувачі відрізняється від встановленого значення, подачу флюідизуючого газу коректують так, щоб через підйомник переносилося, відповідно, більше або менше твердого матеріалу і в результаті цього температура в баці-змішувачі знов доходить до бажаного значення. На відміну від масової витрати твердих матеріалів температуру вимірювати дуже легко, завдяки чому надійне регулювання стає досить простим. Відповідно до одного з кращих варіантів здійснення винаходу, перепад тиску між нижньою і верхньою частинами скидача підтримується меншим, ніж падіння тиску, яке відповідає псевдозрідженому скидачу. Якщо ж, як це також пропонується відповідно до винаходу, тиск внизу скидача підтримується більшим, ніж тиск вверху скидача, твердий матеріал в скидачі поводиться подібно до осідаючого шару, з пористістю близькою до пористості нерухомого шару. Таким чином, в скидачі знаходиться переміщуваний рухомий шар, який не є псевдозрідженим. Перепад тиску в першому скидачі, Pd , визначається як Pd  PR  PR,K  P0  PWS,B  0 (1) В даному випадку PR позначає падіння тиску в підйомнику, яке залежить від витрати транспортуючого газу і від масової витрати твердого матеріалу. При зміні подачі газу в підйомник з метою отримання певної масової витрати твердого матеріалу отримують відповідне падіння тиску в підйомнику. PR,K позначає тиск вверху підйомника. У багатьох випадках цей тиск відповідає зовнішньому тиску, але він може мінятися, наприклад, коли відведення відпрацьованого повітря з флюїдизуючого каналу дуже є сильним, внаслідок чого створюється від'ємний тиск. Якщо 3 UA 101803 C2 після підйомника здійснюється додаткова частина процесу, тиск PR,K може також опинитися набагато вищим від зовнішнього тиску, зокрема вище від тиску P0 . 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Разом з цим слід брати до уваги тиск P0 у вільному просторі зістикованого псевдозрідженого шару, так само як і тиск PWS,B , який обумовлений псевдозрідженим шаром на висоті HWS,B над входом скидача. Обидва тиски залежать від режиму роботи бункера для псевдозрідженого шару або, можливо, додаткових розташованих перед ним (за ходом процесу) пристроїв. Таким чином, перепад тиску Pd над скидачем отримують автоматично відповідно до коректування витрати транспортуючого газу. Крім того, цей перепад тиску не повинен перевищувати перепад тиску, який має місце у випадку псевдозрідженого скидача. Це означало б, що пористість в скидачі була б знижена і протитиск з підйомника або з бункера для псевдозрідженого шару вже не можна було б надійним чином ізолювати. Це виражається як (2) Pd  Pd,max  1  mf   s  g  HD де mf = пористість твердого матеріалу в умовах нерухомого шару;  s = щільність твердого матеріалу; g = прискорення вільного падіння; HD = висота підйомника. За таких умов шар в скидачі діє як герметичне ущільнення і тиск вверху підйомника ізольований від тиску на вході в скидач. Крім того, масова витрата перенесеного твердого матеріалу або висота шару і запас твердого матеріалу в бункері для псевдозрідженого шару можна тепер підкоригувати або регулювати шляхом варіювання транспортуючого газу. Транспортуючий газ, наприклад повітря, в основному протікає в підйомнику вгору і транспортує стільки твердого матеріалу, скільки дозволяє його транспортуюча здатність. Невелика частина транспортуючого газу проходить крізь рухомий шар в скидачі і в результаті цього створює в скидачі падіння тиску. В принципі позитивний або негативний перепад тиску може бути подоланий компоновкою запропонованою винаходом, при якій, відповідно до винаходу, перепад тиску між входом в скидач і верхом підйомника лежить в межах від -10 бар і +50 бар, бажано від -1 бар і +1 бар. Відповідно до винаходу, тиск вверху підйомника складає від 0 до 50 бар (абс), причому, як правило, більш бажаним є зовнішній тиск. Під підйомником транспортуючий газ подається бажано через, щонайменше, одне сопло для транспортуючого газу. З цією метою в принципі може бути використане будь-яке придатне сопло або газоподаючий пристрій, наприклад сопло чашкового типу або сопло, направлене вгору, на верхньому кінці якого може бути, наприклад, поміщене газопроникне середовище типу мембрани, через яку проходить потік транспортуючого газу, або, наприклад, відповідним чином встановлена діафрагма, яка вимірює витрати. Відповідно до одного з найкращих аспектів винаходу, транспортуючий газ подається під підйомником через, щонайменше, одне направлене вниз сопло. В цьому випадку надійно запобігається закупорці сопла. Необхідна кількість транспортуючого газу залежить від властивостей твердого матеріалу, таких як щільність частинок, розмір частинок і розподіл частинок за розміром, від робочої температури і робочого тиску, діаметру підйомника і висоти підйомника. Діаметр підйомника бажано вибирати таким, щоб при максимальній масовій витраті твердого матеріалу можна було б чекати отримання швидкість подачі твердого матеріалу до 5 м/с, краще від 1 до 2 м/с. Оптимальна висота підйомника залежить від тиску в головці підйомника і від щільності частинок. Бажано, щоб вона була більше від висоти скидача, коли тиск в головці підйомника менший або дорівнює тиску на вході в скидач. Якщо тиск в головці підйомника значно вищий за тиск на вході в скидач, довжину підйомника можна зменшити. При цьому вона може бути навіть меншою від висоти скидача. Відповідно до винаходу, рівень псевдозрідженого шару в бункері для псевдозрідженого шару підтримується постійним, причому і у тому випадку, коли масова витрата твердого матеріалу на вході в бункер міняється. Рівним чином відповідає винаходу і певна зміна рівня псевдозрідженого шару за постійної масової витрати на вході, наприклад лінійне підвищення або зменшення, або зміна відповідно до циклічно змінної форми якої-небудь функції часу (рівень = f(час)), зокрема синусоїдальної функції. З цією метою достатньо відповідним чином змінити установку в контурі керування. 4 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Коли в бункері для псевдозрідженого шару і розвантажувальному баці підйомника необхідні різні газові атмосфери, газовий бар'єр між бункером для псевдозрідженого шару і розвантажувальним баком підйомника забезпечується, відповідно до винаходу, тим, що як транспортуючий газ використовується який-небудь третій, бажано інертний газ, зокрема азот. Відповідно до одного з напрямків винаходу, масову витрату твердого матеріалу можна надійно перервати за допомогою сильного зменшення або повного припинення потоку транспортуючого газу. Досліди показали, що навіть за великого перепаду тиску між бункером для псевдозрідженого шару і головкою підйомника потік твердого матеріалу урветься як тільки витрата транспортуючого газу стане меншою ніж та, що необхідна для мінімального псевдозрідження в підйомнику. При цьому як в скидачі, так і в підйомнику буде утворений переміщуваний стаціонарний шар. Таким чином, якщо потік транспортуючого газу не перерваний повністю, але лише зменшений нижче від критичної межі, і як транспортуючий газ вибраний третій, бажано інертний газ, його проходження гарантує розділення газових атмосфер між бункером для псевдозрідженого шару і головкою підйомника також і у випадку переривання потоку твердого матеріалу, що може виявитися необхідним залежно від роду застосування. Якщо ж потік транспортуючого газу перерваний повністю, твердий матеріал в скидачі і в підйомнику залишиться у вигляді стаціонарного шару. Після цього через скидач і підйомник може проходити дуже невеликий потік газу з резервуару з вищим тиском в резервуар з нижчим тиском. Завдяки тому, що масова витрата твердого матеріалу, який транспортується, залежить від об'ємної швидкості транспортуючого газу і від того, який матеріал використовується можна визначати масову витрату твердого матеріалу, який транспортується, і, відповідно до винаходу, можна опосередкованим чином вимірювати масову витрату твердого матеріалу, який транспортується через підйомник. При компоновці відповідно до винаходу, в принципі, можуть транспортуватися всі тверді матеріали, які здатні флюїдизуватися. Проте, як правило, розмір частинок твердого матеріалу, який транспортується, не повинен бути більшим від 10 мм, бажано, не більше 3 мм, а краще, не більше 0,3 мм. Залізну руду, наприклад, переробляють при розмірі зерна до приблизно 10 мм, пластикові гранули переважно мають розмір зерна від 2 до 6 мм, а оксид алюмінію переробляють переважно при розмірі зерна менше 0,3 мм. Відповідно до одного з найкращих аспектів винаходу, з бункера для псевдозрідженого шару паралельно відводять через окремі скидачі декілька потоків твердого матеріалу. Відповідно до винаходу, подачу транспортуючого газу для кожного скидача і, отже, вивантаження твердого матеріалу через відповідний підйомник здійснюють індивідуально. При цьому можна регулювати декілька змінних параметрів. Наприклад, у випадку чотирьох окремих скидачів рівень в бункері для псевдозрідженого шару можна регулювати, з одного боку, зміною подачі транспортуючого газу до першого підйомника, регулюючи в той же час три рівні і/або температури змішення в розвантажувальних баках другого, третього і четвертого підйомників. Діаметри всіх підйомників можуть бути різними, а головки всіх підйомників можуть розташовуватися на різних рівнях і мати різний тиск. Крім того, входи різних скидачів можуть бути при цьому приєднані до бункера для псевдозрідженого шару на різних рівнях, що допомагає, наприклад, істотно розвантажувати бункер для псевдозрідженого шару через найнижче розташований скидач. Рівні тиску в головках підйомників можуть також відрізнятися від тиску на вході в скидачі. Разом з цим можуть бути різними газові атмосфери в бункері для псевдозрідженого шару і в чотирьох розвантажувальних баках, а між всіма п'ятьма резервуарами можливі газові бар'єри. Можна також не використовувати один або більше скидачів в звичайному режимі, а використовувати їх тільки як додаткові засоби транспортування у випадку перевищення в бункері для псевдозрідженого шару критичного рівня твердого матеріалу. Перемикання між різними приймальними баками для твердого матеріалу, який вивантажується з псевдозрідженого шару, до цих пір було можливим тільки за допомогою механічного перемикання. При використанні ж винаходу контакт рухомих деталей з гарячим твердим матеріалом виключений і тому виключене зношування, яке виникає з цієї причини, і яке призводить до зниження точності регулювання і ускладнення робіт з технічного обслуговування. Даний винахід поширюється також на пристрій для регулювання потоку твердих матеріалів з характерними ознаками пунктів 16 і 17 формули винаходу. При регулюванні рівня і/або запасу твердого матеріалу в бункері для твердих матеріалів, зокрема в псевдозрідженому шарі, відповідно до винаходу, передбачений вимірювальний прилад для детектування рівня твердого матеріалу в бункері, в якому подача потоку транспортуючого газу в зчленований підйомник проводиться через регулюючий клапан і в якому 5 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 відкрите положення регулюючого клапана змінюють за допомогою контуру керування відповідно до результату вимірювання вимірювальним приладом. У випадку псевдозріджених шарів рівень, бажано, детектують за перепадом тиску між найбільш низькою точкою псевдозрідженого шару і вільним простором над псевдозрідженим шаром. Перепад тиску можна вимірювати безпосередньо за прочитуванням диференціального тиску. У альтернативному випадку перепад тиску можна також розраховувати з вимірювань двох датчиків тиску. Проте, запас твердого матеріалу можна, наприклад, також визначати шляхом зважування бункера для твердих матеріалів або шляхом вимірювання деформації несучого сталевого каркаса. Для регулювання температури і/або співвідношення в суміші двох потоків твердих матеріалів, об'єднаних разом в одному баці-змішувачі, на бак-змішувач відповідно до винаходу встановлений термометричний пристрій і при цьому подача потоку транспортуючого газу здійснюється через регулюючий клапан, причому відкрите положення регулюючого клапана може регулюватися за допомогою контура керування відповідно до температури, виміряної за допомогою термометричного пристрою. Відповідно до винаходу, подача потоку транспортуючого газу здійснюється через, щонайменше, одне, бажано нахилене вниз, сопло. У альтернативному випадку подачу потоку транспортуючого газу можна також здійснювати через флюідизуючу тканину або яке-небудь інше пористе середовище. Відповідно до винаходу, скидач нахилений не більше ніж на 45° по відношенню до вертикалі, що забезпечує поступовий спуск твердого матеріалу в скидачі без псевдозрідження. З іншого боку, підйомник розташований в основному приблизно вертикально. Завдяки цьому вивантаження через підйомник твердого матеріалу полегшується. Відповідно до одного з напрямків винаходу, висота підйомника є більшою від висоти скидача. Таким чином, винахід також дозволяє наростити висоту, тобто твердий матеріал може бути перенесений на верх. У конструкції установки це є великою перевагою, оскільки різні стадії процесу в цьому випадку вже не повинні розташовуватися одна над іншою, а можуть також встановлюватися одна поряд з іншою. Цим шляхом економиться висота конструкції а, отже, і витрати. Щоб мати можливість відкоректувати бажаний режим потоку в підйомнику, який вельми подібний до режиму щільного псевдозрідженого шару, діаметр скидача повинен бути більшим або дорівнювати діаметру підйомника. Бажано, щоб діаметр скидача був в 1,5-3 рази більший від діаметру підйомника і, лк правило, він повинен бути удвічі більшим від діаметру підйомника. Скидачі і підйомники не обов'язково завжди повинні бути циліндровими. Можливі також і овальні, кутові та подібні до них варіанти. У цих випадках під діаметром завжди мають на увазі діаметр еквівалентної круглої труби з тією ж самою площею поперечного перетину. Діаметр або форма скидачів і підйомників можуть також змінюватися уздовж їх довжини. Верхній кінець підйомника входить в розвантажувальний бак, або розширювальний бачок, з якого відводиться твердий матеріал. У альтернативному випадку твердий матеріал може просто відхилятися за допомогою коліна на верхньому кінці підйомника і потім спрямовуватися в приймальний резервуар. Відповідно до винаходу, на температуру твердого матеріалу в скидачі і/або підйомнику може впливати наявність теплообмінників в скидачі і/або підйомнику. У випадку внутрішніх теплообмінників діаметр підйомника повинен бути підібраний так, щоб відношення площ поперечних перетинів скидача і підйомника як і раніше відповідали необхідним значенням. У альтернативному випадку скидач і/або підйомник самі можуть виконувати роль теплообмінників. Якщо від бункера для псевдозрідженого шару відходять два або більше скидачів, твердий матеріал може подаватися паралельно до різних розташованих далі за ходом процесу резервуарів або установок. Швидкість потоку через окремі скидачі і пов'язані з ними підйомники можна регулювати індивідуально. Підйомники можуть також мати різну довжину. Якщо підйомники призначені для різних потоків твердих матеріалів, відповідним чином повинні бути відрегульовані їх діаметри. При цьому не обов’язково, щоб скидачі і підйомники завжди були циліндровими. Можливі також овальні, кутові та подібні до них варіанти. Під діаметром завжди мають на увазі діаметр еквівалентної круглої труби з тією ж самою площею поперечного перетину. Скидачі і підйомники можуть також міняти свій діаметр або форму уздовж довжини. Напрями розвитку, переваги і можливі застосування винаходу можуть бути також почерпнуті з наступного опису варіантів здійснення і з графічного матеріалу. Всі ознаки, описані і/або проілюстрована, складають головну сутність винаходу самі, як такі, або в поєднанні незалежно від їх включення у формулу винаходу або зворотного посилання на них. 60 6 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Перелік фігур креслень Фіг. 1 - схема пристрою відповідно до першого варіанту здійснення винаходу Фіг. 2 - схема пристрою відповідно до другого варіанту здійснення винаходу і Фіг. 3 - схема пристрою відповідно до третього варіанту здійснення винаходу. Відомості, які підтверджують можливість здійснення винаходу Фіг. 1 показує пристрій для регулювання рівня або запасу твердого матеріалу в бункері 1 для псевдозрідженого шару відповідно до першого варіанту здійснення винаходу. Замість бункера 1 для псевдозрідженого шару може бути також використаний циклон або який-небудь інший резервуар, який містить твердий матеріал. Найбільш істотним фактом є те, що в бункер подаються тверді матеріали, здатні флюідизуватися. У бункері 1 для псевдозрідженого шару показаний стійкий (утворений за допомогою барботажу) псевдозріджений шар 2 з бажано дрібнозернистого твердого матеріалу такого як залізна руда, оксид алюмінію або пластикові гранули з середнім розміром зерна меншим від 10 мм, бажано від 0,01 до 5 мм і, зокрема, від 0,05 до 1 мм. Твердий матеріал вводиться в бункер 1 для псевдозрідженого шару через подаючий трубопровід 3. Псевдозріджений шар 2 флюідизується за допомогою флюїдизуючого газу, який подається до газорозподільника 5 через трубопровід 4 і проходить крізь псевдозріджений шар 2 знизу. Крім того може подаватися паливо. На певній відстані від розподільної тарілки (тобто над нею або на її рівні) від бункера 1 для псевдозрідженого шару відходить низхідна труба 6, яку називають також скидною трубою, або скидачем. Вхідну зона скидача 6, розташовану вище за висоту Hd, називають також головкою 7 скидача. Безпосередньо перед нижньою частиною 8 скидача 6 від скидача 6 відходить вгору труба 9, яка також називається підйомною грубою, або підйомником, яку(ий) спрямовано практично вертикально до самого верху. Діаметр скидача 6 приблизно удвічі більший від діаметру підйомника 9. Вхідна зона, або основа 10 підйомника 9 можеглибоко заходити в скидач 6 або закінчуватися на одному рівні із стінкою скидача 6. Своїм верхнім кінцем, або головкою 11 підйомника 9 підйомник 9 заходить в розвантажувальний бак 12, з якого твердий матеріал відводиться через лоток 13. Така компоновка скидач-підйомник носить також назву "Підйомний ущільнений казан" (Lifting sealpot, LSP). Внизу 8 скидача 6 під основою підйомника 10 через сопло 14, сполучене з подаючим трубопроводом 15, подається транспортуючий газ з метою флюїдизувати потік твердого матеріалу в підйомнику 9. Як флюідизуючий газ в принципі може бути використаний будь-який транспортуючий газ. З метою забезпечення розділення газових атмосфер між псевдозрідженим шаром і головкою підйомника бажано використовувати який-небудь третій, зокрема інертний газ, такий як азот. З метою спрощення далі транспортуючий газ коротко називатиметься транспортуючим повітрям. Для подачі транспортуючого повітря, можуть бути встановлені декілька сопел 14. Сопло 14 не обмежується ілюстрованою формою направленого вгору сопла. Навпаки, може бути також використане сопло чашкового типу або сопло, направлене вниз, або сопло з пористою деталлю на своєму кінці, яке повинне запобігти закупорці сопла. Транспортуючий газ можна також подавати через флюідизуючу тканину або яке-небудь інше пористе середовище, яке розташовується внизу скидача над не проілюстрованим газорозподільником. Фахівець може використовувати всі відомі йому засоби для адекватної флюідизації твердого матеріалу внизу скидача 6. Підвідний трубопровід 15 для транспортуючого повітря, включає регулюючий клапан 16, за допомогою якого можна регулювати кількість транспортуючого повітря, що подається. З цією метою на бункері 1 для псевдозрідженого шару встановлений пристрій 17 для вимірювання перепаду тиску, за допомогою якого вимірюється різниця тиску P між тиском P0 над псевдозрідженим шаром 2 і тиском P1 в псевдозрідженому шарі 2 під вхідною зоною скидача 6. Тиск P1 вимірюється бажано біля нижнього кінця псевдозрідженого шару 2 безпосередньо над розподільною тарілкою 5. Різниця тиску P подається на регулюючий клапан 16 як контрольна змінна для регулювання подачі транспортуючого повітря. Пристрій відповідно до першого варіанту здійснення винаходу сконструйований в основному як описано вище. Далі описані режим функціонування і робота цього пристрою. З псевдозрідженого шару 2 в бункері 1 для псевдозрідженого шару твердий матеріал скидається через скидач 6 до низу 8 скидача 6 і нижнього кінця 10 підйомника 9. При додаванні транспортуючого повітря (транспортуючого), під вхідним отвором 10 підйомника 9 твердий матеріал транспортується до верха в підйомнику 9, виходить біля його верхнього кінця 11 і відводиться через лоток 13, наприклад, на конвеєрну стрічку, у флюідизуючий канал, ерліфт, 7 UA 101803 C2 тощо. Потік твердого матеріалу, який транспортується, може змінюватися за допомогою кількості транспортуючого повітря. З метою регулювання висоти шару HWS,B в бункері 1 для псевдозрідженого шару 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вимірюється рівень псевдозрідженого шару 2 за перепадом тиску ДР між тиском P0 над псевдозрідженим шаром і тиском P1 в нижній зоні псевдозрідженого шару. Виходячи із перепаду тиску P приводиться в дію регулюючий клапан 16 для визначення кількості транспортуючого повітря, яке повинне бути поданим через сопло 14. Твердий матеріал біля нижньої частини скидача 6 флюідизується транспортуючим повітрям, і переноситься вверх через підйомник 9. Потік в підйомнику 9 поводиться подібно до щільного псевдозрідженого шару, а твердий матеріал в скидачі 6 зсипається подібно до переміщуваного рухомого шару у вигляді шару з пористістю близькою до пористості стаціонарного шару. З цією метою необхідно, щоб швидкість потоку твердого матеріалу в скидачі 6 не ставала надто високою, а різниця тиску між низом 8 і головкою 7 скидача 6 не ставала більшою ніж падіння тиску, яке б відповідало псевдозрідженому скидачу 6. При цьому тиск внизу скидача 6, який відповідає тиску у нижньому кінці підйомника 9, повинен бути більшим від тиску вверху скидача 6. У багатьох випадках тиск HR,K в головці 11 підйомника 9 відповідає зовнішньому тиску. Проте транспортування в підйомнику 9 можливе також і проти високого надмірного тиску, наприклад до 50 бар, або також проти негативного тиску. Для підтримування постійного рівня в бункері 1 для псевдозрідженого шару подача транспортуючого повітря, регулюється за допомогою контура керування. Рівень детектують шляхом вимірювання або розрахунку перепаду тиску P1  P0 . У псевдозрідженому шарі псевдозріджений твердий матеріал поводиться подібно до плинного середовища і внаслідок цього створює гідростатичний тиск пропорційний до висоти псевдозрідженого шару. Сигнал перепаду тиску використовується для приведення в дію регулюючого клапана 16 за допомогою контура керування для підтримки сталим перепаду тиску P1  P0 . Якщо перепад тиску P1  P0 в бункері 1 для твердого матеріалу стає дуже великим, регулюючий клапан 16 відкривається ширше і потік транспортуючого газу збільшується, внаслідок чого твердий матеріал видаляється з псевдозрідженого шару 2 і рівень знов знижується. Якщо ж рівень псевдозрідженого шару 2 стає дуже низьким, перепад тиску P1  P0 знижується і потік транспортуючого газу зменшується, що приводить до зменшення масової витрати твердого матеріалу в підйомнику 9 і, відповідно, до підвищення рівня до попереднього значення. Таким чином, висота шару в бункері для псевдозрідженого шару може також підтримуватися сталою, коли масова витрата твердого матеріалу біля входу в бункер 1 для псевдозрідженого шару змінюється. За умови постійної масової витрати на вході можна специфічним чином змінювати висоту псевдозрідженого шару 2, наприклад як синусоїдальну функцію часу. З цією метою відповідним чином змінюють установку в контурі керування. За допомогою пристрою відповідно до винаходу можна також надійно переривати масовий потік твердого матеріалу. Це здійснюється шляхом сильного зменшення або повного переривання потоку транспортуючого газу. Навіть за великої різниці тиску між бункером 1 для псевдозрідженого шару і головкою 11 підйомника 9 потік твердого матеріалу урветься, як тільки витрата транспортуючого газу, стане меншою від необхідної для мінімального псевдозрідження в підйомнику 9. У підйомнику 9 і в бункері 1 для псевдозрідженого шару отримують при цьому переміщуваний стаціонарний шар. Це переміщення гарантує розділення газових атмосфер між бункером 2 для псевдозрідженого шару і головкою 11 підйомника 9, що може виявитися необхідним залежно від застосування. Коли потік транспортуючого газу повністю уривається, твердий матеріал залишається в підйомнику 9 у вигляді стаціонарного шару і запобігає згладжуванню тиску між бункером 1 для псевдозрідженого шару і головкою 11 підйомника 9. Масова витрата твердого матеріалу в підйомнику 9, в якому для регулювання запасу твердого матеріалу в реакторі 1 псевдозрідженого шару використовується як керуюча змінна об'ємна швидкість транспортуючого газу, знаходиться у встановленій залежності з найбільшою об'ємною швидкістю транспортуючого газу. Якщо вимірювання об'ємної швидкості транспортуючого газу проводиться до регулюючого клапана 16, то масова витрата твердого матеріалу може бути отримана із зміряної об'ємної швидкості транспортуючого газу. Час перебування твердого матеріалу в бункері для твердих матеріалів, зокрема, наприклад, і в реакторі псевдозрідженого шару, отримують з відношення вмісту твердого матеріалу до продуктивності за твердим матеріалом. Оскільки масова витрата твердого матеріалу в підйомнику 9 (без урахування контрольних змін) співпадає з продуктивністю за твердим матеріалом реактора псевдозрідженого шару, то в способі, запропонованому винаходом, може 8 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 визначатися і регулюватися навіть і час перебування твердого матеріалу. Коли, наприклад, зазвичай постійне введення твердого матеріалу в реактор псевдозрідженого шару в певний момент часу подвоюється, то, якщо час перебування твердого матеріалу необхідно зберегти постійним, запас твердого матеріалу в реакторі псевдозрідженого шару також повинен подвоїтися. Навіть якщо введення твердого матеріалу в реактор псевдозрідженого шару не вимірюється, із зростання масової витрати твердого матеріалу в підйомнику 9 можна дійти висновку, що продуктивність системи подвоїлася. В цьому випадку для підтримування сталого часу перебування твердого матеріалу подвоюється установлене значення контура керування для запасу твердого матеріалу реактора. Після деякого перехідного періоду в реакторі псевдозрідженого шару отримують подвійний перепад тиску. Таким чином, замість запасу твердого матеріалу в псевдозрідженому шарі вказаним шляхом можна навіть регулювати час перебування твердого матеріалу в псевдозрідженому шарі. На Фіг. 2 показаний другий варіант здійснення винаходу, в якому до бункера 1 для псевдозрідженого шару приєднані скидачі 61 і 62. В цьому випадку функція пристрою є такою ж, як і пристрою, показаного на Фіг. 1, і тому можна посилатися на приведений вище опис. Зрозуміло, що можуть бути також додані і додаткові скидачі від 6 3 до 6n. У варіанті здійснення, приведеному на Фіг. 2, подачу транспортуючого газу, через сопла 14 1, 142 для кожного скидача 61, 62 змінюють індивідуально, приводячи в дію, відповідно, регулюючі клапани 161, 162. В результаті цього потік твердого матеріалу через підйомники 9 1, 92 також можна змінювати індивідуально. Слід тільки упевнитися, що висота псевдозрідженого шару 2 не опускається нижче від входу скидачів 61, 62. Зрозуміло, що, відповідно до того ж опису, можуть бути також додані і додаткові скидачі від 63 до 6n разом з пов'язаними з ними підйомниками від 93 до 9n. Ці індивідуально регульовані потоки твердого матеріалу через n незалежних скидачів і пов'язаних з ними підйомників можна тепер використовувати для регулювання n змінних, наприклад n температур в n резервуарах, сполучених з трубами 111-11n головок підйомників у тому випадку, коли кожен з додаткових потоків твердого матеріалу з різною температурою вводиться в ці резервуари. Можна також регулювати рівень псевдозрідженого шару в бункері 1 для псевдозрідженого шару шляхом зміни потоків твердого матеріалу через підйомник 9 1, тоді як n-1 температур в резервуарах, розташованих після труб 112-11n головок підйомників, регулюються шляхом змінювання потоків твердого матеріалу в підйомниках 92-9n. Ще одна можливість полягає в контролі n рівнів твердого матеріалу в резервуарах, розташованих після підйомників 112-11n, коли рівень в псевдозрідженому шарі регулюється зміною потоку твердого матеріалу через вхід 3 для твердого матеріалу. Таким чином, можна, наприклад, добитися того, щоб в названих резервуарах, кожен з яких знаходиться під різним тиском, містить різні газові атмосфери і може розташовуватися на різній висоті, було завжди достатньо твердого матеріалу для подачі до розташованих після них апаратів або частин установки. На Фіг. 3 показаний третій варіант здійснення винаходу, в якому пристрій запропонований винаходом використовується як байпас гідрата в процесі виробництва алюмінію. Спосіб виробництва оксиду алюмінію з гідроксиду алюмінію описаний, наприклад, в DE 19542309 А1. Частину потоку помірно теплого гідроксиду алюмінію (АІ(ОН) 3) відділяють перед обпалювальною піччю і потім знов змішують з гарячим оксидом алюмінію (Аl2О3), який виробляється в обпалювальній печі. У ілюстрованому варіанті здійснення відгалужений гідроксид алюмінію транспортується флюідизуючим каналом 20 за температури приблизно 160 °C і тиску приблизно рівному зовнішньому тиску. З флюідизуючого каналу 20 частина гідроксиду алюмінію відходить через скидач 21, а іншу частину проводять далі флюідизуючим каналом 20 і подають в обпалювальну піч на різних (не ілюстрованих) стадіях процесу. Так само як і в першому варіанті здійснення, підйомник 23, який до самого верху направлений практично вертикально, відходить від низу 22 скидача 21. Твердий матеріал внизу скидача 21 флюідизується з допомогою щонайменше одного сопла 24, яким в принципі може бути будь-яке сопло. На кресленні показано направлене вгору сопло 24, але можливо також, щоб сопло було направлене вниз, що дозволяє надійніше запобігти закупорюванню. Твердий матеріал піднімається підйомником 23 в розширювальний бачок 25 і подається звідти через трубопровід живлення 26 до бака-змішувача 27. Замість розширювального бачка 25 може бути також використане коліно на кінці підйомника 23. У баці-змішувачі 27 гідроксид алюмінію змішується з оксидом алюмінію з обпалювальної печі, який подається трубопроводом 28. Оксид алюмінію має температуру приблизно 970 °C, внаслідок чого при співвідношенні змішування, яке відбувається в баці 27 псевдозрідженого змішування, отримують температуру 850 °C. Тиск в баці-змішувачі 27 дорівнює приблизно 1,14 бар (абс), тобто тиск в баці дещо перевищує зовнішній тиск. У даному варіанті здійснення бакзмішувач 27 може бути розташований вище або нижче від флюідизуючого каналу 20. 9 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Температура в баці-змішувачі 27 залежить від співвідношення в суміші між гідроксидом алюмінію, який подається по підйомнику 23, і оксидом алюмінію, який подається трубопроводом 28, і від температури цих потоків твердих матеріалів. Проте масові витрати твердих матеріалів в підйомнику 23 і в трубопроводі 28 навряд чи можуть бути визначені. З цієї причини, відповідно до винаходу, передбачається визначати температуру в баці-змішувачі 27, яку можна легко виміряти за допомогою термометричного пристрою 29 і використовувати цю температуру як контрольну змінну для приведення в дію регулюючого клапана 30 в подаючому трубопроводі 31 до сопла 24, за допомогою якого коректується подача транспортуючого газу внизу 22 скидача 21. Цим шляхом відношення суміші і, отже, температура в баці-змішувачі 27 дуже легко піддаються впливу збільшення подачі транспортуючого газу через сопло 24, якщо реальна температура в баці-змішувачі 27 перевищує встановлене значення, унаслідок чого в бакзмішувач вводять холодніший гідроксид алюмінію. В результаті цього температура в бацізмішувачі знижується. Якщо ж температура в баці-змішувачі 27 знижується нижче встановленого значення, подачу гідроксиду алюмінію зменшують шляхом відповідного прикриття регулюючого клапана 30. Таким чином, за допомогою винаходу може бути досягнуте просте регулювання рівня і/або запасу твердих матеріалів в псевдозрідженому шарі в бункері для псевдозрідженого шару, а також температури і співвідношення суміші в баці-змішувачі. В той же час забезпечується герметичне ущільнення між псевдозрідженим шаром, який знаходиться в бункері для псевдозрідженого шару, і головкою підйомника, що є важливим чинником в багатьох застосуваннях. Нарешті, за допомогою компоновки відповідно до винаходу можна також зменшувати кількість твердих матеріалів, яка транспортуються через підйомник, до нуля. Приклади Вивантаження залізної руди В процесі вивантаження з холодильника для псевдозрідженого шару використовують систему, показану на Фіг. 1. Вхід в скидач 6 розташований на приблизно 0,5 м нижче від бажаного рівня псевдозрідженого шару. Надходження матеріалу в холодильник регламентоване і при цьому, щоб підтримувати постійним рівень в холодильнику, матеріал повинен вивантажуватися безперервно через систему скидач/підйомник (Lifting sealpot, LSP). Скидач 6 має діаметр DD=0,2 м і висоту HD=2 м. Підйомник 9 з діаметром DR=0,1 м має довжину HR=4 м. Таким чином, головка підйомника розташована приблизно на 1,5 м вище від бажаного рівня в бункері для псевдозрідженого шару. Надмірний тиск над псевдозрідженим шаром дорівнює приблизно 30 мбар, а в тиск в головці підйомника дорівнює зовнішньому тиску. Рівень псевдозрідженого шару вимірюють за різницею тиску як на Фіг. 1 і регулюють за допомогою контура керування і регулюючого клапана 16 для потоку транспортуючого повітря. Транспортуюче повітря забезпечується за допомогою вентилятора і подається направленим вгору соплом 14 під нижньою частиною 10 підйомника. При швидкості потоку твердого 3 матеріалу 6,2 т/год. витрата транспортуючого газу, складає приблизно 40 нм /год. Оскільки установка може також працювати при частковому навантаженні або перевантаженні, щоб підтримувати рівень псевдозрідженого шару постійним, витрата транспортуючого газу, відповідно, знижується або підвищується. Якщо перед зупинкою установки бажано вивантажити з холодильника якомога більше руди, можна також змінити встановлене значення контура керування на рівень нижчий від звичайного, що приведе до того, що до того моменту, як буде досягнуте встановлене число нового рівня, з холодильника через LSP буде вивантажено більшу кількість залізної руди. Якщо ж, навпаки, відбудеться порушення вивантаження після головки підйомника, встановлене число рівня в холодильнику на деякий час може бути підвищене. В цьому випадку з холодильника через LSP буде вивантажено менше залізної руди або руда взагалі не буде вивантажена, що призведе до того, що рівень в холодильнику підвищиться і руда зберігатиметься в ньому специфічним способом. Байпас гідрата В цьому випадку винахід використовується для пропускання частини потоку гідрата через піч обпалювальної установки, як це в принципі описано в DE 19542309 А1 (див. Фіг. 3). З цією метою частину потоку підігрітого і підсушеного гідрата відводять так, щоб скидач 21 винаходу був завжди повністю заповнений. Після цього твердий матеріал прямує через підйомник 23 в бак-змішувач 27, де він піддається переробці. Скидач 21 має діаметр DD=0,2 м і висоту HD=8 м. Біля своєї основи підйомник з діаметром DR=0,1 м сполучений упритул до скидача 21. Підйомник 23 має довжину HR=10 м. Таким чином, головка підйомника розташована приблизно на 2 м вище за рівень флюідизуючого каналу. Тиск 10 UA 101803 C2 5 10 у флюідизуючому каналі приблизно дорівнює зовнішньому тиску, а тиск в головці підйомника відповідає тиску в баці-змішувачі з надмірним тиском 0,14 бар. Швидкість потоку твердого матеріалу в даному випадку змінюється від 0 до 10 т/год., а температура в баці-змішувачі, в якому транспортований твердий матеріал змішується з гарячим твердим матеріалом з печі, підтримують з постійним встановленим значенням. При цьому контрольною змінною є температура в баці-змішувачі. Температура визначається масовою швидкістю потоку гідрата, який надходить в бак-змішувач через байпас гідрата, і оксиду алюмінію, який надходить в бак-змішувач з печі. Контур керування приводить в дію регулюючий клапан 30 для транспортуючого повітря системи LSP, оскільки важко вимірювати як масову витрату оксиду алюмінію з печі, так і масову витрату байпаса гідрата. З іншого боку, вимірювання температури в баці-змішувачі здійснюється дуже легко. За температури баказмішувача 850 °C, якщо загальне виробництво оксиду алюмінію складає 78 т/год., через байпас гідрата необхідною є масова витрата гідрата приблизно 8 т/год. З цією метою в системі LSP 3 необхідно приблизно 120 нм /год. транспортуючого повітря. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб регулювання рівня та/або запасу твердого матеріалу в бункері для твердих матеріалів, зокрема в бункері з псевдозрідженим шаром, з якого потік твердого матеріалу виводять через скидач і при цьому потік твердого матеріалу, який виводять з бункера для твердих матеріалів, флюїдизують внизу скидача при підводі транспортуючого газу і транспортують на вищий рівень через підйомник, який відходить від скидача та має головку, причому величину потоку твердого матеріалу, який транспортують через підйомник, змінюють шляхом зміни подачі транспортуючого газу, причому рівень твердого матеріалу або запас твердого матеріалу в бункері для твердих матеріалів використовують як контрольну змінну, а об'ємну витрату транспортуючого газу використовують як керуючу змінну в контурі керування. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рівень твердого матеріалу в бункері визначають вимірюванням перепаду тиску в бункері для твердих матеріалів. 3. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що перепад тиску між низом і верхом скидача підтримують меншим від падіння тиску, яке відповідає псевдозрідженому скидачу. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що тиск внизу скидача підтримують більшим за тиск вверху скидача. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що перепад тиску між входом в скидач і головкою підйомника лежить в межах від -10 бар до +50 бар, бажано від -1 бар до +1 бар. 6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що тиск вверху підйомника складає від 0 до 50 бар (абс.) і бажано дорівнює зовнішньому тиску. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що за максимальної витрати твердого матеріалу швидкість подачі в підйомнику є меншою від 5 м/с і бажано становить приблизно від 1 до 2 м/с. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що висоту псевдозрідженого шару в бункері для псевдозрідженого шару підтримують сталою. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що висоту псевдозрідженого шару в бункері для псевдозрідженого шару змінюють відповідно до вибраної мети. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що як транспортуючий газ використовують який-небудь бажано інертний газ і, зокрема, азот. 11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що транспортуючий газ вводять за такої невисокої об'ємної швидкості, що переміщення стаціонарного шару в підйомнику лежить нижче від мінімальної швидкості флюїдизації в підйомнику. 12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що розмір частинок твердого матеріалу, який переноситься, складає не більше 10 мм, бажано не більше 3 мм і ще краще не більше 0,3 мм. 13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що з бункера для псевдозрідженого шару через окремі скидачі паралельно виводять декілька потоків твердого матеріалу. 14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що подачу транспортуючого газу в кожен скидач регулюють індивідуально. 15. Спосіб регулювання температури твердого матеріалу та/або його співвідношення в суміші в баці-змішувачі, де перший потік твердого матеріалу, який виводять з бункера, флюїдизують внизу скидача шляхом подачі транспортуючого газу, і транспортують в бак-змішувач через підйомник, який відходить від скидача, де в баці-змішувачі перший потік змішують з другим потоком твердого матеріалу, який має іншу температуру, де величину потоку твердого 11 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 матеріалу, який направляють через підйомник, регулюють подачею транспортуючого газу, де вимірюють температуру в баці-змішувачі і використовують визначену температуру як контрольну змінну для подачі транспортуючого газу. 16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що перепад тиску між низом і верхом скидача підтримують меншим від падіння тиску, яке відповідає псевдозрідженому скидачу. 17. Спосіб за будь-яким з пп. 15-16, який відрізняється тим, що тиск внизу скидача підтримують більшим за тиск вверху скидача. 18. Спосіб за будь-яким з пп. 15-17, який відрізняється тим, що перепад тиску між входом в скидач і головкою підйомника лежить в межах від -10 бар до +50 бар, бажано від -1 бар до +1 бар. 19. Спосіб за будь-яким з пп. 15-18, який відрізняється тим, що тиск вверху підйомника складає від 0 до 50 бар (абс.) і бажано дорівнює зовнішньому тиску. 20. Спосіб за будь-яким з пп. 15-19, який відрізняється тим, що за максимальної витрати твердого матеріалу швидкість подачі в підйомнику є меншою від 5 м/с і бажано становить приблизно від 1 до 2 м/с. 21. Спосіб за будь-яким з пп. 15-20, який відрізняється тим, що висоту псевдозрідженого шару в бункері для псевдозрідженого шару підтримують сталою. 22. Спосіб за будь-яким з пп. 15-21, який відрізняється тим, що висоту псевдозрідженого шару в бункері для псевдозрідженого шару змінюють відповідно до вибраної мети. 23. Спосіб за будь-яким з пп. 15-22, який відрізняється тим, що як транспортуючий газ використовують який-небудь бажано інертний газ і, зокрема, азот. 24. Спосіб за будь-яким з пп. 15-23, який відрізняється тим, що транспортуючий газ вводять за такої невисокої об'ємної швидкості, що переміщення стаціонарного шару в підйомнику лежить нижче від мінімальної швидкості флюїдизації в підйомнику. 25. Спосіб за будь-яким з пп. 15-24, який відрізняється тим, що розмір частинок твердого матеріалу, який переноситься, складає не більше 10 мм, бажано не більше 3 мм і ще краще не більше 0,3 мм. 26. Спосіб за будь-яким з пп. 15-25, який відрізняється тим, що з бункера для псевдозрідженого шару через окремі скидачі паралельно виводять декілька потоків твердого матеріалу. 27. Спосіб за п. 26, який відрізняється тим, що подачу транспортуючого газу в кожен скидач регулюють індивідуально. 28. Пристрій для регулювання рівня і/або запасу твердого матеріалу в бункері для твердих матеріалів, зокрема для здійснення способу за будь-яким з пп. 1-14, який містить скидач (6) для виведення з бункера (1), потоку твердого матеріалу, підйомник (9), який відходить від скидача (6) біля його нижньої частини (8) в напрямку вгору, і пристрій для подачі транспортуючого газу під підйомником (9), призначений для флюїдизування потоку твердого матеріалу з бункера (1) транспортуючим газом і транспортування до верхнього рівня за допомогою підйомника (9), який відрізняється тим, що містить вимірювальний прилад для детектування рівня твердого матеріалу в бункері, регулюючий клапан (16) для впливання на потік транспортуючого газу та контур керування для змінювання відкритого положення регулюючого клапана (16), виходячи із результату вимірювання вимірювальним приладом. 29. Пристрій за п. 28, який відрізняється тим, що вимірювальним приладом є прилад (17) вимірювання різниці тиску для детектування перепаду тиску над бункером (1). 30. Пристрій за будь-яким з пп. 28-29, який відрізняється тим, що містить щонайменше одне сопло (14, 24) для подачі потоку транспортуючого газу. 31. Пристрій за п. 30, який відрізняється тим, що щонайменше одне сопло (14, 24) нахилене вниз. 32. Пристрій за будь-яким з пп. 28-30, який відрізняється тим, що містить флюїдизуючу тканину для подачі потоку транспортуючого газу. 33. Пристрій за будь-яким з пп. 28-32, який відрізняється тим, що скидач (6, 21) нахилений не більше ніж на 45° по відношенню до вертикалі. 34. Пристрій за будь-яким з пп. 28-33, який відрізняється тим, що підйомник (9, 23) розташований приблизно вертикально. 35. Пристрій за будь-яким з пп. 28-34, який відрізняється тим, що висота (HR) підйомника (9, 23) є більшою від висоти (HD) скидача (6, 21). 36. Пристрій за будь-яким з пп. 28-35, який відрізняється тим, що діаметр (DD) скидача (6, 21) є більшим або дорівнює діаметру (DR) підйомника (9, 23), бажано є приблизно удвічі більшим від діаметра (DR) підйомника (9, 23). 12 UA 101803 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 37. Пристрій за будь-яким з пп. 28-36, який відрізняється тим, що підйомник (9, 23) входить в розвантажувальний бак (12). 38. Пристрій за будь-яким з пп. 28-37, який відрізняється тим, що скидач (6, 21) і/або підйомник (9, 23) містять теплообмінники, або що скидач і/або підйомник самі є теплообмінниками. 39. Пристрій за будь-яким з пп. 28-38, який відрізняється тим, що містить два або більше скидачів (6) від бункера 1. 40. Пристрій за п. 39, який відрізняється тим, що скидачі (6) сполучені з бункером для твердих матеріалів на різних рівнях. 41. Пристрій для регулювання температури твердого матеріалу і/або його співвідношення в суміші в баці-змішувачі (27), зокрема для здійснення способу за будь-яким з пп. 15-27, в якому бак-змішувач (27) призначений для подачі з бункера (20) псевдозрідженого шару першого потоку твердого матеріалу через скидач (21) та другого потоку твердого матеріалу, який має іншу температуру, причому перший потік твердого матеріалу, виведений з бункера для псевдозрідженого шару, флюїдизований внизу скидача (21) шляхом подачі флюїдизуючого газу і транспортований в бак-змішувач (27) через підйомник (23), який відходить від скидача (21), та в баці-змішувачі змішуваний з другим потоком твердого матеріалу, який відрізняється тим, що в баці-змішувачі передбачений термометричний пристрій (29), регулюючий клапан (30) для подачі транспортуючого газу та контур керування температури, яку вимірюють за допомогою термометричного пристрою (29), для регулювання відкритого положення регулюючого клапана (30). 42. Пристрій за п. 41, який відрізняється тим, що містить щонайменше одне сопло (14, 24) для подачі потоку транспортуючого газу. 43. Пристрій за п. 42, який відрізняється тим, що щонайменше одне сопло (14, 24) нахилене вниз. 44. Пристрій за будь-яким з пп. 41-42, який відрізняється тим, що містить флюїдизуючу тканину для подачі потоку транспортуючого газу. 45. Пристрій за будь-яким з пп. 41-44, який відрізняється тим, що скидач (6, 21) нахилений не більше ніж на 45° по відношенню до вертикалі. 46. Пристрій за будь-яким з пп. 41-45, який відрізняється тим, що підйомник (9, 23) розташований приблизно вертикально. 47. Пристрій за будь-яким з пп. 41-46, який відрізняється тим, що висота (HR) підйомника (9, 23) є більшою від висоти (HD) скидача (6, 21). 48. Пристрій за будь-яким з пп. 41-47, який відрізняється тим, що діаметр (DD) скидача (6, 21) є більшим або дорівнює діаметру (DR) підйомника (9, 23), бажано є приблизно удвічі більшим від діаметра (DR) підйомника (9, 23). 49. Пристрій за будь-яким з пп. 41-48, який відрізняється тим, що підйомник (9, 23) входить в розвантажувальний бак (12). 50. Пристрій за будь-яким з пп. 41-49, який відрізняється тим, що скидач (6, 21) і/або підйомник (9, 23) містять теплообмінники, або що скидач і/або підйомник самі є теплообмінниками. 51. Пристрій за будь-яким з пп. 41-50, який відрізняється тим, що містить два або більше скидачів (6) від бункера 1. 52. Пристрій за п. 51, який відрізняється тим, що скидачі (6) сполучені з бункером для твердих матеріалів на різних рівнях. 13 UA 101803 C2 14 UA 101803 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15