Спосіб обробки дисперсних твердих матеріалів

Изобретение относится к способам обработки дисперсных твердых материалов и м.б. использовано при сжигании высокозольных углей и горячих сланиев, в химической промышленности при термохимической обработке твердых материалов, в процессах термообработки. Цель изобретения - интенсификация обработки дисперсных материалов и снижение удельных энергетических и нагнетательных затрат. Способ включает подачу материала и обрабатывающего агента соответственно сверху в кипящий слой и под последний, отвод из надслоевого пространства газообразных продуктов обработки и уноса, а также подачу дополнительного газообразного агента в пространство под кипящим слоем, где находится самоуплотняющийся обработанный материал, причем в качестве дополнительного газообразного агента может быть использована часть основного газообразного агента либо смесь части газообразных продуктов обработки с уносом и с основным агентом. С помощью данного способа значительно интенсифицируются процессы в кипящем слое. З з,п. ф-лы, 3 кл, Изобретение относится к теплоэнер гетике и мокет быть использовано при сжигании преимущественно высокозольных углей и горячих сланцев, в химической промышленности при термохимической обработке твердых материалов, например, при обжиге железного колчедана, гипса, известняка и др. рудных и нерудных полезных ископаемых, в процессах термообработки (преимущественно осушки), например, песка, мелкого гравия и т.ти Целью изобретения является интенсификация обработки дисперсных материалов и снижение удельных энергетических и капитальных затрат. На фиг. 1 изображен аппарат, в котором реализуется данный способ с одной газораспределитепьной решеткой; на фиг. 2 - общий вид бункера с двумя газораспределительными решетками, общий вид; на фиг. 3 - схема подключения дополнительной газораспределительной решетки к надслоевоку пространству. Аппарат для реализации способа обработки дисперсных твердых материалов содержит корпус 1, камеру 2 кипящего слоя, основную газораспределительную решетку 3, подключенную к трубопроводу 4 подачи газообразного обрабатывающего агента, бункер 5 и крышку 6. 10-92 J 172035 1 В стенке камеры 2 над основной газораспределительной решеткой 3 выполнено по меньшей мере одно окно 7 подачи дисперсного твердого материала, , . Й бункере 5 расположена по меньшей мере одна дополнительная газораспределительная регоетка 8, также подключенная к трубопроводу. 4 подачи газообразного обрабатывающего агента. (Q Причем трубопровод 4 перед дополнительной газораспределительной решеткой 8 может быть подключен к надслоевому пространству камеры 2 либо непосредственно, либо через осадитель-$ (не показано) унесенных твердых частиц. В донной части бункера 5 размещен механизм У для выгрузки отработанного твердого материала» Б крышке 6 имеется штуцер 10 для отвода отрабо- 20 тайного газообразного агента. * дают последовательно по мере нения слоя) и устанавливают приход сырого материала через окно 6, равным сумме расходов через механизм 9 для выгрузки и штуцер 10. При этом давление (напоры) на каждом уровне подачи дутья поддерживают в пределах І 1 где і іи Кр,0 > p Г Кр,0 2 1 •> 1 + - J Кр.О - количество дополнительных газораспределительных решеток; - критическое давление на выходе из основной газораспределительной решеткиj - критическое давление па Способ отработки дисперсных твервыходе из і-й дополнительдых материалов осуществлятся следуной газораспределительной ющим образом. решетки; Заранее подготовленный дисперсный 25 - рабочее давление на выхоР 1 де из 1-й дополнительной ' (мелкокусковой, гранулированный и т.д.) твердый материал (топливо, газораспределительной реРУДУ, и т.д.) через окно 7 загружают шетки. в камере 2 на основную газораспредеПричем в качестве дополнительного лительную решетку 3. Такую загрузку 30 обрабатывающего агента может быть мо'жно проводить непосредственно на использована часть основного обрабарешетку, если исходный материал не тывающего агента либо смесь уноса проваливается через нее до обработки, и газообразных продуктов обработки, или на пористый промежуточный слой либо смесь основного обрабатывающего вспомогательных горючих материалов, агента 4 газообразных продуктов обнапример дрои» сланцевых или угольработки. Конкретная реализация споных брикетов и т.п., используемых соба проводилась на пилотной установдля розжига и/или создания начальке и на модифицированной топке_ отоного термического потенциала при запительного котла. На пилотной установпуске процесса « > 40 ке проводились сжигание и сушка угля марки ТК, сушка речного просеянного Затем подают предварительно подпеска, дегидратация гипса, обжиг известготовленный (при необходимости, наняка и обжиг железного колчедана, пример, нагретый до определенной В топке отопительного котла сжигался температуры, насыщенный каким-либо уголь, а также проводились опыты по 45 химическим реагентом, расходуемым сушке угля и песка. при обработке твердого материала Исходная зольность товарного угля, и т.дЛ газообразный обрабатывающий который использовали в опытах, составагент под основную решетку 3, обесляла 8%. С целью регулирования зольпечивая тем самым псевдоожижение ности в опытах к нему подмешивали обобрабатываемого твердого материала. 50 работанную золу„ Процентное содержаПо мере перехода процесса из стадии ние угля в топке кипящего слоя при запуска в стадию самоуплотняющего постоянной температуре слоя регулитвердого материала ъ бункере. 5 и ровали теплосъемом0 приближению контролируемых теплофиВ качестве обрабатывающего агента зических параметров к заданным пов первой серии опытов использовался дают дутье под дополнительную газовоздух0 Результаты эксперимента пораспределительную решетку В (если казали, что при сжигании угля в китаких решеток несколько, дутье по* пящем слое без подачя воздуха в до 172035 полнительнуго решетку 8 недожог к выгружаемой золе составляет 1,5-3,4% на пилотной установке и 1,6-3,7% в топке котла в зависимости от зольности угля и теплосъема. Температура выгружаемой золы примерно равна температуре кипящего слоя. При этом происходит сильный нагрев бункера. решеток позволяет распределить по высоте тепловыделение и тем самым у с т ранить спеки. Использование в качестве обрабатывающего агента смеси основного обрабатывающего агента и части г а з о о б р а з ных продуктов обработки также позволяет растянуть зону горения по высоте Подача воздуха в дополнительную 10 плотного с л о я . Добавка к указанной решетку 8 позволяет практически полсмеси уноса позволяет дожечь углерод ностью выжечь углерод в золе, снизить в этих частицах и , следовательно, потемпературу выгружаемой золы до темвысить КПД процесса и снизить удельпературы холодного воздуха. ные затраты. При сушке угля и песка как на пи- 15 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я лотной установке, так и в топке котла при подаче воздуха в дополнительную решетку удается уменьшить влаж1. Способ обработки дисперсных ность продукта почти до нуля, утилитвердых материалов, включающий подазировать его физическое тепло с одно 20 чу материала и газообразного обрабавременной интенсификацией процесса " тывающего агента соответственно сверху в аппаратах. в кипящий слой и под последний, о т вод из надслосвого пространства г а з о Аналогичным образом в процессах образных продуктов обработки совместдегидратации гипса, обжига известня25 но с уносом, и выгрузку обработаннока и железного колчедана частичная го самоуплотнившегося материала из подача газообразного агента в дополпространства под кипящим слоем, о т нительную решетку позволяет повысить л и ч а ю щ и й с я тем, ч т о , с выход (или качество) продукта, одноцелью интенсификации обработки и снивременно утилизировать физическое тепло и тепло химических реакций (для 30 колчедана) с одновременной интенсификацией процессов. Подача смеси газообразного обрабатывающего агента (воздуха) с частью газообразных продуктов обработки, 35 отбираемой из надслоевого пространства в отношении ч0/60% под дополнительную газораспределительную решетку 8,осуществлялась на пилотной у с т а новке при сжигании угля е Установка 40 устойчиво работала в течение длительного времени* При добавке к указанной смеси уноса мелких несгоревших частиц угля с примесью золы сжигания наблюдалось полное выгорание углерода в 45 бункере, Способ обработки дисперсных твердых материалов позволяет интенсифицировать процессы обработки, уменьшить количество ремонтов устройств для 50 выгрузки продукта, снизить капитальные затраты за счет упрощения конструкции. Установка нескольких дополнительных жения удельных энергетических и к а питальных з а т р а т , в пространство с самоуплотнившимся материалом по всей площади слоя подают по меньшей мере один раз дополнительный газообразный обрабатывающий а г е н т . 2 . Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве д о полнительного газообразного обрабатывающего агента используют часть о с новного газообразного а г е н т а . 3 . Способ по п . 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве дополнительного газообразного обрабатывающего а г е н т а используют часть отходящих из надслоевого пространства г а з о образных продуктов обработки совместно с уносом, 4 . Способ по п . 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве дополнительного газообразного а г е н т а и с пользуют смесь основного агента и газообразных продуктов обработки. 1720351 rL^to б 8