Способ сушки дисперсных материалов

 

СПОСОБ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ путем их подачи в верхнюю часть кипящего слоя насадки, имеющей СКОЕЮСТЬ псевдоожижения выше скорости витания частиц высуши- . ваемого материала, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, в качестве насадки используют катализатор пoлJHoгo окисления топлива, нагреваемый путем сжигания топлива в нижней части слоя катализатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„ I948206

3<> F 26 В 3/08

ГООУдм ственный комитет ссср

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

),21) 2923705/24-06 (22) 28.05.80 (46) 23.05.83. Бюл. У 19 (72) Э.A. Левицкий и В.Н. Коротких (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа Сибирского отделения АН СССР (53) 66.047.751(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 580426, кл. F 26 В 17/10, 1975.

2. Патент ФРГ В 2245495, кл. F 26 В 3/08, опублик.. 1975..(54)(57) СПОСОБ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ

МАТЕРИАЛОВ путем их подачи в верхнюю часть кипящего слоя насадки, имеющей скорость псевдоожнмения выше скорости витания частиц высушиваемого материала, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки, в качестве насадки используют катализатор полного окисления топлива, нагреваемый путем свигания топлиза в нижней частй слоя катализатора.

948206

Изобретение относится к процессам сушки порошкообразных материалов в кипящем слое дисперсной на садки и.может быть использовано в химической, металлургической, угольной и других отраслях промышЛенности.

Известен способ сушки растворов и суспензий, который осуществляется в кипящем слое дисперсной .насадки Г13.

Известен также способ сушки влажных порошковых материалов в кипящем слое инертной насадки путем их подачи в верхнюю часть слоя (2 ).

Характерным признаком этого способа является то, что сушка порошкообразных материалов происходит при контакте в верхней зоне с частица ми насадки, находящимися в псев-. доожиженном состоянии и имеющими скорость псевдоожижения выше скорости витания частиц высушиваемого материала. Нагрев насадки в таких процессах осуществляют высокотемпературными дымовыми газами в выносных камерах нли неПосредственно в рабочем объеме псевдоожиженного слоя.

Недостатком способа является то, что интенсивность нагрева насадки лимитирована конвективной передачей тепла от горячих дымовых газов и определяется разностью температур газа и насадки в рабочих условиях. Применение очень высоких температур дымовых газов для нагрева тепла (порядка 1000 С) сопряжено с рядом трудностей, например с повышением требований к термохимическим свойствам. конструкционных. .(материалов, локальными перегревами высушиваемого материала. Разбавле-: ние дымовых газов до умеренных тем- ператур (500-700ОС ) приводит к снижению интенсивности процесса сушки, уменьшению производительности устройства. Нагрев насадки в выносных камерах не конвективным способом связан с большими энергетическими затратами и экономически не выгоден ..

Целью изобретения является повы-. шение интенсивности процесса сушки, увеличение тепловой производительности единицы рабочего объема, снижение потерь тепла с отходящими дымовыми газами.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что вместо инертной дисперсиой насадки используют шариковый катализатор полного окис.ления топлива, а нагрев катализатора производят путем сжигания топлива в стехиометрическом соотноше-.. нии с воздухом на его поверхности в нижней части кипящего слоя. При этом 20% выделившегося тепла идет на нагрев псевдоожижающего агента, остальное количество тепла аккумулируется гранулами катализатора. Высокие скорости ..окисления топлива в присутствии катализатора поэволяют увеличить энергоемкость единицы рабочего объема при всех других равных условиях примерно в пять раз по сравнению с известными способами сушки порошкообраэ0 .ных материалов в кипящем слое насадки.

Таким образом, предлагаемый способ.позволяет объединить в одном кипящем слое шарикового катализа15 тора полного окисления топлива процессы нагрева последнего за счет сжигания топлива в стехиометричес- . ком соотношении с воздухом и передачи тепла высушиваемому материалу, значительно увеличить теплонапряженность рабочего объема и тем самым уменьшить габариты и материалоемкость устройств. Кроме того, предлагаемый способ позволяет сни" зить температурный уровень процесса сгорания топлива, .ликвидировать выбросы токсичных продуктов высокотемпературного горения, повысить коэффициент использования тепла эа счет уменьшения количества дымовых газов. Разделение .эон сжигания топлива и съема тепла при сушке материала по высоте кипящего. слоя позволяет снизить до минимально необходимого предела темпеМ ратуру сушки материала и уменьшить потери тепла с отходящими дымовы-. ми газами.

Пример 1. 8 стальной ре актор внутренним диаметром 250 мм, 40 снабженный газораспределительной решеткой с живым сечением 5Ъ, загру- жают 25 кг шарикового медно-хромово.го катализатора полного окисления (размер шариков 2-2,5 мм, насыпной

45 вес 1000 .кг/м ). Скорость начала псевдоожижения дымовыми газами при 600 С для этого катализатора равна 0,9 м/с.

Снизу в предварительно разогретый до 250 С слой катализатора по— дают в стехиометрическом соотношении (aC =,1,0-1,1) воздух и топливо..

Расход воздуха задается таким, чтобы привести катализатор в псевдоожиженное состояние, и равен120 нм З/ч. Линейная рабочая скорость псевдоожижающего агента в сечении устройства при этом равна 2,22,8 м/с. В нижней части кипящего слоя катализатора происходит ин 0 тенсивное выделение тепла за счет каталитического окисления топлива.

Температура здесь поддерживается пор дка 600 С.

Сверху в кипящий слой подают высушиваемый материал (пористый алю9.48206

Составитель В. Вакар

Редактор М. Кузнецова Техред С.Мигунова;

Корректор О. Билак

Эакаэ 6449/2 Тираж 687 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мосилнкатный адсорбент ) c начальной влажностью 17 вес. % в количестве.

1000 кг/ч. Фракционный состав вы.сушиваемого адсорбента менее

0,4 мм. Скорость витания таких зерен адсорбента 1,2 м/с.

Интенсивный съем тепла в верхней зоне кипящего слоя происходит эа счет испарения воды с поверхности частиц при непосредственном контакте с зернами катализатора. Реали.зуемые рабочие условия позволяют проводить сушку материала при 110130 С до конечной. влажности 34 вес. %.

На осуществление процесса сушки влажного материала расходуется более 80% тепла, выделяемого при сжи-. гании топлива.

II р и м е р 2 ° Выполняетсяаналогично примеру 1, только в: качестве высушиваемого материала используют адсорбент с начальной влаж. ностью 35 вес.% и тем же фракционным составом, вводимый в количестве 600 кг/ч. о

Сушка проводится при 120-150 С до конечной влажности 4-5 вес.%.

При этом около 90% тепла, выделяющегося при сжигании топлива, передается высушиваемому материалу.

Предлагаемый способ сушки порош10 кообразных материалов в псевдоожиженном слое шарикового катализатора полного окисления топлива позволяет проводит сушку за десятые доли секунды при сравнительно низких температурах за счет непосред. ственного контакта влажного.матерна ла и горячих зерен катализатора..

Это позволяет значительно увеличить производительность единицы объема кипящего слоя по высушивае-. мому материалу и снизить потери тепла с отходящим газом.