Апарат для проведення зневоднення та грануляції гомо- і гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі

1 Апарат для проведення зневоднення та грануляції гомо- і гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі, що містить споряджений патрубком вивантаження готового продукту корпус прямокутного перерізу, розділений вертикальною перегородкою на робочу секцію та секцію охолодження й сепарації, сполучені між собою в нижній і верхній частинах та споряджені незалежними патрубками підведення зріджуючого агента, газорозподільний пристрій жалюзійного типу, вузол відве дення зріджуючого агента, а також вузол підведення рідкої фази, який відрізняється тим, що в корпусі встановлено другу вертикальну перегородку з утворенням секції вловлювання товарної фракції, сполучену в нижній і верхній частинах з робочою секцією і споряджену незалежним від інших секцій патрубком підведення зріджуючого агента, секцію охолодження й сепарації споряджено патрубком повернення рециклу, а вузол підведення рідкої фази виконано у вигляді порожнистих паралельних валів зі змонтованими на них відцентровими диспергаторами, розташованими на валах пакетами у шаховому порядку, при цьому вузол відведення зріджуючого агента розташовано на секції вловлювання товарної фракції 2 Апарат за п 1, який відрізняється тим, що вали встановлені через один з можливістю осьового й кутового зміщення Винахід належить до масообмінного обладнання, а саме до пристроїв для зневоднення та грануляції гомо- і гетерогенних систем у потоці газоподібного зріджуючого агента і може бути використаний у ХІМІЧНІЙ, харчовій та інших галузях промисловості Одним з найбільш ефективних і продуктивних методів грануляції є оброблення відповідної сировини у псевдозрідженому шарі Цей метод реалізується у ВІДПОВІДНИХ апаратах Так, відомий апарат для проведення зневоднення та грануляції гомо- і гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі, що містить споряджений патрубком вивантаження готового продукту корпус прямокутного поперечного перерізу, розділений вертикальними перегородками на декілька робочих секцій, сполучених між собою та споряджених єдиним патрубком підведення зріджуючого агента, а також вузол підведення вихідної сировини [Романков П Г, Рашковская Н Б Сушка во взвешенном состоянии Л Химия, 1979 - С 138, рис 111-23] Цей апарат не може бути застосований для проведення багатофакторних процесів зневоднення та грануляції, оскільки наявність однакових параметрів зріджую чого агента у всіх секціях призводить до поступового перегрівання оброблюваного матеріалу, а отже і до можливого часткового видалення з нього летких компонентів, оплавлення, термодеструкції тощо, тобто до виходу некондиційного продукту або навіть браку Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого технічного рішення є апарат для проведення зневоднення та грануляції гомо-і гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі, що містить споряджений патрубком вивантаження готового продукту корпус прямокутного перерізу, розділений вертикальною перегородкою на робочу секцію та секцію охолодження й сепарації, сполучені між собою в нижній і верхній частинах та споряджені незалежними патрубками підведення зріджуючого агента, газорозподільний пристрій жалюзійного типу, вузол відведення зріджуючого агента, а також вузол підведення рідкої фази у вигляді живильника об'ємного типу [там же, С 185, рис IV-3] На відміну від аналога, що розглянуто, завдяки наявності секції охолодження та сепарації, а також незалежних патрубків підведення зріджуючого (О со (О 49636 агента в секції забезпечується можливість багаторазової циркуляції зростаючих гранул через ці секції з безперервним проміжним охолодженням, що покращує умови одержання якісного продукту Проте, видалення з апарата з потоком зріджуючого агента дрібної фракції твердого матеріалу призводить до значних втрат готового продукту, а виконання вузла підведення рідкої фази у вигляді живильника об'ємного типу - до не контрольованого агломерування частинок матеріалу з утворенням агломератів великих розмірів, внаслідок чого не тільки утворюється некондиційний продукт, а взагалі порушується гідродинаміка в апараті з можливою необхідністю зупинки та очищення апарата В основу пропонованого винаходу покладено задачу вдосконалення апарата для проведення зневоднення -та грануляції гомо- і гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі, в якому улаштування секції вловлювання твердої фракції і нове виконання вузла підведення рідкої фази забезпечує одержання постійної за розмірами й характеристиками продукції, а також знижує втрати продукції Поставлена задача вирішується тим, що в апараті для проведення зневоднення та грануляції гомо- і гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі, що містить споряджений патрубком вивантаження готового продукту корпус прямокутного перерізу, розділений вертикальною перегородкою на робочу секцію та секцію охолодження й сепарації, сполучені між собою в нижній і верхній частинах та споряджені незалежними патрубками підведення зріджуючого агента, газорозподільний пристрій жалюзійного типу, вузол відведення зріджуючого агента, а також вузол підведення рідкої фази, згідно з пропонованим винаходом новим є те, що в корпусі встановлено другу вертикальну перегородку з утворенням секції вловлювання товарної фракції, сполучену в нижній і верхній частинах з робочою секцією і споряджену незалежним від інших секцій патрубком підведення зріджуючого агента, секцію охолодження й сепарації споряджено патрубком повернення рециклу, а вузол підведення рідкої фази виконано у вигляді порожнистих паралельних валів зі змонтованими на них відцентровими диспергаторами, розташованими на валах пакетами у шаховому порядку, при цьому вузол відведення зріджуючого агента розташовано на секції вловлювання товарної фракції У найприйнятнішому прикладі виконання апарата вали встановлені через один з можливістю осьового й кутового зміщення Наявність в апараті секції вловлювання товарної фракції Із зазначеними ВІДМІТНИМИ ознаками забезпечує видалення з газової гетерогенної системи, що надходить з робочої секції, центрів грануляції, повернення їх знову в робочу секцію й видалення з апарата практично очищеного від твердої фракції зріджуючого агента При цьому наявність у цій секції незалежного патрубка підведення зріджуючого агента дозволяє забезпечити в ній необхідні гідродинамічні й температурні умови Спорядження секції зневоднення й сепарації патрубком повернення рециклу не тільки зводить на нівець втрати продукції зі зріджуючим агентом, що відводиться з апарата, але й збільшує КІЛЬКІСТЬ центрів грануляції, що потрапляють до робочої секції Виконання вузла підведення рідкої фази у пропонованому виді забезпечує найбільш ефективне введення вихідної рідини безпосередньо в об'єм шару гранул, що не тільки забезпечує потрапляння мікрокрапель рідини безпосередньо на поверхню гранул, але й виключає осадження рідини на стінках, кришці апарата та перегородках між секціями, а отже і втрати продукції Встановлення же зазначених валів з можливістю регулювання їх положення забезпечує локальну зміну положення диспергаторів з метою збільшення поверхні міжфазового контакту та стабілізації гідродинаміки робочої зони апарата Розташування вузла відведення зріджуючого агента на секції вловлювання твердої фракції забезпечує "омивання" кришки апарата зріджуючим агентом у напрямку від секції охолодження й сепарації до секції вловлювання твердої фракції, що виключає можливість налипання вологого матеріалу на кришку апарата та знижує теплові втрати в оточуюче середовище Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображено на фіг 1 поперечний переріз апарата, на фіг 2 - розріз по А-А на фіг 1 Апарат для проведення зневоднення та грануляції гомо- і гетерогенних систем у псевдозрідженому шарі містить споряджений патрубком вивантаження готового продукту 1 корпус 2 прямокутного поперечного перерізу, розділений вертикальними перегородками 3 і 4 на робочу секцію 5 секцію охолодження й сепарації 6 і секцію вловлювання товарної фракції 7, причому сусідні секції сполучені між собою в нижній і верхній частинах та споряджені незалежними патрубками підведення зріджуючого агента 8-10 У нижній частині кожної із секцій 5-7 розташовано газорозподільний пристрій 11 жалюзійного типу (фіг 1) На секції вловлювання товарної фракції 7 розташовано вузол відведення зріджуючого агента 12, а на секції охолодження та сепарації 6 - патрубок повернення рециклу 13 Вузол підведення рідкої фази виконано у вигляді порожнистих паралельних валів 14 із вмонтованими на них відцентровими диспергаторами 15, розташованими на валах 14 пакетами 16 у шаховому порядку, при цьому вали 14 можуть бути встановленими через 1 з можливістю осьового й кутового зміщення (фіг 2) Апарат працює таким чином У патрубки 8-10 секцій 5-7 подається зріджуючий агент, утворюючи в кожній із секцій псевдозріджений шар оброблюваних гранул з певними гідродинамічним і температурним режимами Одночасно в порожнисті вали 14 надходить вихідна гомо- або гетерогенна рідка фаза, яка при потраплянні на відцентрові диспергатори 15 у вигляді мікрокрапель розбризкується в об'ємі шару матеріалу робочої секції 5 Розташування відцентрових диспергаторів 15 на валах 14 пакетами 16 у шаховому порядку забезпечує введення рідкої фази у весь об'єм шару гранул при незначному гідравлічному опорі робочої секції 5 Встановлення 49636 же валів 14 через один з можливістю осьового й кутового зміщення забезпечує тонке регулювання локального положення пакетів 16, а отже найбільш ефективні умови роботи робочої секції 5 Зріджуючий агент з робочої секції 5 у верхній ' и частині через перегородку 4 потрапляє в секцію вловлювання товарної фракції 7, де тверда фаза відокремлюється від зріджуючого агента, який відводиться з апарата через патрубок 12 Виділені за межами апарата наидрібніші частинки твердої фази повертаються у вигляді реціклу через патрубок 13 у секцію охолодження й сепарації 6 Елементи газорозподільного пристрою 11 орієнтовані таким чином, щоб організувати не тільки псевдозріджений шар у секціях 5-7, а й поступовий рух твердої фази від секції 7 через секцію 5 до секції 6, з якої готовий продукт відводиться через патрубок 1 Завдяки конструкції секцій 5-7 і сполученню їх між собою в апараті організується такий рух зріджуючого агенті, який не тільки сприяє ефективному обробленню гранул, але й охолодженню кришки апарата холодним зріджуючим агентом, який надходить із секції 6, та її інтенсивним обдуванням, що практично усуває налипання оброблюваного матеріалу на кришці апарата, а отже втрати продукції й порушення гідродинаміка в секціях 5-7 Пропонований винахід забезпечує одержання високоякісного продукту при незначній енерго- і матеріалоємності А-А Фіг. 2 ФІГ. 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71