Способ сушки дисперсных материалов

 

СПОСОБ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ путем их подачи в верхнюю часть кипяш.его слоя катализатора , имеющего скорость псевдоожижения выше скорости витания частиц высушиваемого материала и продуваемого топливовоздушной смесью с выделением тепла при каталитическом окислении топлива, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры в процессе сушки, уменьшения энергозатрат , обеспечения взрывобезопасности процесса и улучшения качества пылеочистки при сушке угольного шлама, в качестве топлива используют угольный шлам после сушки, причем шлам для процесса каталитического окисления берут в избытке по отношению к воздуху в топливовоздушной смеси. BblCUUJfH ый уг.ол1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) F 26 В 308

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

H А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 с

f)

Г

Ф уг

Ql8HРЯЬ (21) 3567349/24-06 (22) 21.03.83 (46) 30.03.84. Бюл. № 12 (72) Н. Н. Алипов, Г. И. Вежан, Г. Г. Волкова, Э. Б. Голланд, В. И. Ильичев, С. М. Костовецкий, В: Н. Коротких, Э. A. Левицкий, Л. Б. Хандрос и А. А. Миронов (71) Институт катализа СО АН СССР и

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом (53) 66.047.751 (088.8) (56) i. Зашквара В. Г. и др. Применение пропессов сушки угля в кипящем слое в коксохимической промышленности, М., «Недра», 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 948206, кл. F 26 В 3/08, 1980, „„Я0„„1083043 А (54) (57) СПОСОБ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ путем их подачи в верхнюю часть кипящего слоя катализатора, имеющего скорость псевдоожижения выше скорости витания частиц высушиваемого материала и продуваемого топливовоздушной смесью с выделением тепла при каталитическом окислении топлива, отличаюи1ийся тем, что, с целью снижения температуры в процессе сушки, уменьшения энергозатрат, обеспечения взрывобезопасности процесса и улучшения качества пылеочистки при сушке угольного шлама, в качестве топлива используют угольный шлам после сушки, причем шлам для процесса каталитического окисления берут в избытке по отношению к воздуху в топливовоздушной смеси.

1083043

Изобретение относится к технике сушки мелкодисперсного угля в кипящем слое дисперсного теплоносителя и может найти применение в угледобывающей промышленности.

Известен способ сушки мелкодисперсного угля в кипящем слое, продуваемом горрячими топочными газами (11.

Недостатками данного способа являются высокие энергозатраты и пожароопасность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по

1 техническои сущности является способ сушки дисперсных материалов путем их подачи в верхнюю часть кипящего слоя катализатора, имеющего скорость псевдоожижения выше скорости витания частиц высушиваемого материала и продуваемого топливовоздушной смесью с выделением тепла при каталитическом окислении топлива (2).

Недостатками способа являются высокие температура процесса сушки и энергозатраты, повышенная опасность взрыва и трудность качественной пылеочистки после 2 сушки угольного шлама как объекта сушки.

Эти недостатки объясняются тем, что горячие газы, поступающие из нижней части слоя, не должны содержать кислорода, так как присутствие кислорода повышает взрыво- и пожароопасность процесса и приводит

2 к частичному окислению высушиваемого угля, снижающему его качество.

Цель изобретения — снижение температуры в процессе сушки и уменьшение энергозатрат, обеспечение взрывобезопасности

3 процесса и улучшение качества пылеочистки при сушке угольного шлама.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сушки дисперсных материалов путем их подачи в верхнюю часть кипящего слоя катализатора имеющего ско1 35 рость псевдоожижения выше скорости витания частиц высушиваемого материала и продуваемого топливовоздушной смесью с выделением тепла при каталитическом окислении топлива, в качестве топлива используют угольный шлам после сушки, причем 40 шлам для процесса каталитического окисления берут в избытке Ilo отношению к воздуху в топливовоздушной смеси.

Затем в предварительно разогретый до

530 К слой подают воздух в розжиговое топливо (любая марка дизельного топлива, уголь) в соотношении, обеспечивающем мак5 симальный разогрев слоя не ниже 870 К (c(О, 3,5 — 4,0). Расход воздуха задается таким, чтобы привести катализатор в псевдоожиженное состояние. Процесс ведут в этом режиме до тех пор, пока узлы 9 — 11 пылеочистки не прогреются до 370 К, чтобы избежать последующей конденсации влаги и связанного с этим налипания на поверхностях.

Затем подачу розжигового топлива отключают, а в нижнюю часть слоя подают сухой угольный шлам в количестве, обеспе5 чивающем практически полное (остаточная концентрация менее 1 об. о/о) выжигание кислорода за счет выделившихся летучих компонентов. Одновременно в верхнюю часть слоя подают влажный угольный шлам. Расход угля подбирается таким образом, чтобы температура в верхней части слоя (зона сушки) составляла 370 — 470 К, а в нижней части слоя (зона горения) 780 †10 К, в зависимости от марки высушиваемого угля.

Таким образом, в нижней части кипящего слоя происходит интенсивное тепловыделение за счет сжигания летучих компонентов, выделившихся при пиролизе угольных частиц, а в верхней зоне — интенсивный теплосъем за счет испарения воды с поверхности влажных частиц угля при их контакте с разогретыми частицами катализатора.

Пример. В сушилке диаметром !20 мм с 5 кг катализатора (высота насыпного слоя

0,45 м) осуществляют сушку шлама угля марки Г с размерами частиц 0,4 мм.

120

На чертеже показана схематично установка для реализации способа сушки дис- 45 персных материалов.

Установка состоит из сушилки 1 кипящего слоя с каталитическим окислением топлива, линии 2 подачи розжигового топлива линии 3 подачи воздуха, линии 4 подачи высушенного угольного шлама в качестве

50 топлива, узла 5 загрузки влажного угольного шлама, состоящего из бункера 6, питателя 7 и забрасывателя 8, и узлов грубой 9, средней 10 и тонкой 11 пылеочистки.

Установка работает следующим образом.

В сушилку 1 загружают шариковый катализатор с размером частиц 2,0 — 2,5 мм.

Характеристики процесса, состав исходных и конечных продуктов;

Расход воздуха, нм /ч 36

Расход шлама на сушку, кг/ч

Расход шлама на сжигание кг/ч ll

Влажность исходного угольного шлама, /о

Влажность высушенного угольного шлама, /О 0,5 — 1,5

Температура в зоне сжигания, К 8?0

Температура в зоне сушки, К 420

Содержание летучих в угле, О/О 42

Содержание летучих в полукоксе, /0 14 — 16

Степень выгорания органической части угля, о/о 32 — 35

Предлагаемый способ сушки угольного шлама позволяет снизить температуру стабильного горения угля до 770 К, снизить высоту зоны горения катализатора (0,5 м), улучшить качество пылеочистки за счет уменьшения адгезии, использовать в широком диапазоне дисперсности.