RU2051322C1 - Method of processing granular materials - Google Patents

Method of processing granular materials Download PDF

Info

Publication number
RU2051322C1
RU2051322C1 SU5066508A RU2051322C1 RU 2051322 C1 RU2051322 C1 RU 2051322C1 SU 5066508 A SU5066508 A SU 5066508A RU 2051322 C1 RU2051322 C1 RU 2051322C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
particles
speed
granular materials
heat
suspended state
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.В. Донат
А.И. Голобурдин
Original Assignee
Омское научно-производственное предприятие "Прогресс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Омское научно-производственное предприятие "Прогресс" filed Critical Омское научно-производственное предприятие "Прогресс"
Priority to SU5066508 priority Critical patent/RU2051322C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2051322C1 publication Critical patent/RU2051322C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: heat-and-mass exchange technique. SUBSTANCE: in the beginning of process, particles of granular material are brought to suspended state. Then speed of their motion is increased to create maximum concentration, after which speed is reduced till pseudocleaned thin layer is formed and heat-transfer agent is passed through layer of particles in counter flow to their complete coagulation. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к технологическим процессам тепломассообмена между влажным или горячим зернистым материалом, может найти применение в химической, металлургической, строительной и др. отраслях промышленности, в частности, при очистке газа от пыли. The invention relates to processes of heat and mass transfer between wet or hot granular material, can find application in the chemical, metallurgical, construction and other industries, in particular, when cleaning gas from dust.

Известны способы обработки зернистых материалов [1] заключающийся в придании материалу взвешенного состояния, в результате чего выпадают крупные коагулированные частицы. Known methods of processing granular materials [1] which consists in imparting a material to a suspended state, as a result of which large coagulated particles precipitate.

Недостатком этих способов является то, что не происходит очистки газа от мелких частиц. The disadvantage of these methods is that there is no gas purification from small particles.

Известен способ обработки зернистых материалов [2] заключающийся в том, что сушку материала осуществляют во взвешенном состоянии. A known method of processing granular materials [2] consisting in the fact that the drying of the material is carried out in suspension.

Недостатком этого способа является также слабая очистка газа от мелких частиц и слабая интенсивность тепломассообмена. The disadvantage of this method is the weak gas purification from fine particles and the low intensity of heat and mass transfer.

Задачей изобретения является предложение способа обработки зернистых материалов, который был бы свободен от указанных недостатков, т.е. обладал бы повышенной интенсивностью тепломассообмена за счет увеличения времени пребывания частиц материала во взвешенном состоянии. The objective of the invention is to propose a method of processing granular materials, which would be free from these disadvantages, i.e. would have an increased intensity of heat and mass transfer by increasing the residence time of the particles of the material in suspension.

Задача решается тем, что в способе обработки зернистых материалов путем перевода частиц зернистого материала во взвешенное состояние после перевода частиц во взвешенное состояние скорость их движения увеличивают до создания предельной концентрации частиц, затем скорость снижают до образования псевдоожиженного тонкого слоя, после чего сквозь слой частиц пропускают теплоноситель противотоком их движению до полной коагуляции последних. The problem is solved in that in the method for processing granular materials by transferring particles of granular material to a suspended state after transferring the particles to a suspended state, their speed increases until a maximum concentration of particles is created, then the speed is reduced to a fluidized thin layer, after which a coolant is passed through the particle layer countercurrent to their movement to complete coagulation of the latter.

На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of the installation; in FIG. 2 same, top view; in FIG. 3, section AA in FIG. 1.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. The proposed method is as follows.

Сначала технологического процесса частицы зернистого материала переводят во взвешенное состояние, скорость их движения увеличивают до создания предельной концентрации частиц, затем скорость снижают до образования псевдоожиженного тонкого слоя, после чего сквозь слой частиц пропускают теплоноситель противотоком их движению до полной коагуляции последних. First, the particles of the granular material are put into suspension, the speed of their movement is increased to create the maximum concentration of particles, then the speed is reduced to the formation of a fluidized thin layer, after which the coolant is passed through the particle countercurrent to their movement until the latter coagulates.

Исходный материал вводится питателем 1 в вертикальную трубу 2, где подхватывается потоком воздуха и переводится во взвешенное состояние. В корпусе 3 скорость потока устанавливается до такой величины, при которой достигается предельная концентрация частиц. Крупные частицы в этом участке начинают двигаться по инерции быстрее потока, передавая ему часть своей энергии. В отводе 4 и переходе 5 происходит понижение скорости потока до величины, которая меньше предельной концентрации частиц в горизонтальном потоке в пылеосадочной камере 6. Из-за высокой концентрации близко расположенных и медленно двигающихся частиц, большая их доля начинает выпадать из потока вниз в виде отдельных частиц или их агрегатов, образовавшихся в результате коагуляции. Часть материала сразу опускается на полку 8, другая часть сначала скользит по пластинам, составляющих полки 7, проваливаясь вниз через зазоры между пластинами, образующими эти полки. The source material is introduced by the feeder 1 into a vertical pipe 2, where it is picked up by a stream of air and transferred to a suspended state. In the housing 3, the flow rate is set to such a value at which the maximum concentration of particles is achieved. Large particles in this section begin to move by inertia faster than the flow, transferring part of their energy to it. In branch 4 and transition 5, the flow rate decreases to a value that is less than the maximum concentration of particles in the horizontal flow in the dust-collecting chamber 6. Due to the high concentration of closely spaced and slowly moving particles, a large proportion of them begin to fall out of the stream down as individual particles or their aggregates resulting from coagulation. Part of the material immediately falls onto the shelf 8, the other part first slides along the plates making up the shelves 7, falling down through the gaps between the plates forming these shelves.

Вторая стадия обработки материала на полках 8 в отличие от первой стадии отличается большой производительностью, которая образуется свойствами материала, числом и общей длиной полок 8 и 11, а также их углом наклона к горизонту. The second stage of processing the material on the shelves 8, in contrast to the first stage, is characterized by high productivity, which is formed by the properties of the material, the number and total length of the shelves 8 and 11, as well as their angle of inclination to the horizon.

Если при первой стадии обработки из-за краткого времени пребывания материала в вертикальной трубе (1-5 с) от него отнимается только часть тепла при тепловом процессе или удаляется только в основном поверхностная влага при сушке, то на второй стадии обеспечивается полное протекание указанных процессов. В начале технологического процесса при придании частицами скорости движения материал обрабатывают газами, температура которого превышает термическую стойкость материала. If during the first stage of processing, due to the short residence time of the material in the vertical pipe (1-5 s), only part of the heat is removed from it during the heat process or only the surface moisture is removed during drying, then the second process ensures the full flow of these processes. At the beginning of the technological process, when particles are imparted by a speed of movement, the material is treated with gases whose temperature exceeds the thermal stability of the material.

Из-за краткого времени пребывания в потоке частиц температура последних не превышает температуры мокрого термометра, так как из материала удалится только часть влаги. Далее, при получении тонкого псевдоожиженного слоя частиц зернистого материала по штуцеру 10 противотоком вводится теплоноситель. Высушенный материал перед поступлением в бункер 12 обеспыливается продувным атмосферным воздухом на системе пересыпных полок 11. Due to the short residence time in the particle stream, the temperature of the latter does not exceed the temperature of the wet thermometer, since only part of the moisture will be removed from the material. Further, upon receipt of a thin fluidized bed of particles of granular material through the nozzle 10, the coolant is introduced countercurrently. The dried material before entering the hopper 12 is dusted off with purge atmospheric air on the system of overflow shelves 11.

В результате краткотечной обработки материл помимо частичной подсушки приобретает сыпучесть в результате выдувания из него мелких пылевидных частиц. Газ, поступивший в пылеосадочную камеру 6 из трубы 2 вместе с газом и воздухом, введенным по патрубкам 10 и 13, огибает вертикальную перегородку 14, где дополнительно очищается от пыли и поступает в циклон 16, а затем в рукавный фильтр. As a result of short-term processing, the material, in addition to partial drying, acquires flowability as a result of blowing out fine dust-like particles from it. The gas entering the dust chamber 6 from the pipe 2 together with the gas and air introduced through the nozzles 10 and 13 surrounds the vertical partition 14, where it is additionally cleaned of dust and enters the cyclone 16, and then into the bag filter.

Способ обработки зернистых материалов и основные размеры устройства для его реализации иллюстрируются примером. The method of processing granular materials and the main dimensions of the device for its implementation are illustrated by example.

Пример реализации предлагаемого способа получен расчетом по данным эксплуатации сушилки для сушки холостого калия производительностью М 30 т/ч 8,33 кг/с. An example of the implementation of the proposed method is obtained by calculation according to the operation data of a dryer for drying single potassium with a capacity of M 30 t / h 8.33 kg / s.

Фракционный состав хлористого калия, скорость витания частиц и другие параметры приведены в таблице. The fractional composition of potassium chloride, the speed of the particles and other parameters are shown in the table.

Секундный массовый расход газа на выходе сушилки
Gчк= vчк·ρt

Figure 00000001
Figure 00000002
2,78 кг/с, откуда объемный расход vчк=
Figure 00000003
Figure 00000004
3,12 м3/с. Здесь ρt= ρo
Figure 00000005
1,32
Figure 00000006
0,89 кг/м3 плотность газа на выходе сушилки при tк 130оС, μт 3 массовая концентрация частиц в потоке (коэффициент смеси).Secondary mass flow rate of gas at the outlet of the dryer
G hk = v hk
Figure 00000001
Figure 00000002
2.78 kg / s, whence the volumetric flow rate v hk =
Figure 00000003
Figure 00000004
3.12 m 3 / s. Here ρ t = ρ o
Figure 00000005
1.32
Figure 00000006
0.89 kg / m 3, density of the gas at the outlet of the dryer at t to 130 ° C, μ r 3 mass concentration of particles in the stream (mixture ratio).

Скорость потока устанавливаем по скорости витания наиболее крупной фракции по эмпирической формуле W K˙Wв 1,5˙9,18 13,77 13,8 м/с, в которой k 1,5. Тогда диаметр трубы 2 равен D

Figure 00000007
Figure 00000008
0,537 ≈ 0,6 м.The flow rate is set by the soaring speed of the largest fraction according to the empirical formula WK˙W of 1.5–9.18 13.77 13.8 m / s, in which k is 1.5. Then the diameter of the pipe 2 is equal to D
Figure 00000007
Figure 00000008
0.537 ≈ 0.6 m.

Увеличиваем сечение трубы на выходе до D 0,8 м, тогда скорость во входном сечении конуса на выходе трубы составит
W

Figure 00000009
Figure 00000010
6,2 м/с.We increase the pipe cross section at the outlet to D 0.8 m, then the speed in the inlet section of the cone at the pipe outlet will be
W
Figure 00000009
Figure 00000010
6.2 m / s.

Величина предельной концентрации частиц фракции 0,40 + 0,20 мм (Wв= 1,1 м/с) на выходе трубы составит
lgYпред= A-

Figure 00000011
3,74
Figure 00000012
3,74-2,18 1,56;
Y пред.=36,3 г/см3. Здесь а 5,8˙10-0,21 (Wв) 5,8˙10-9,21/1,1 3,74; b 12 (Wв)1,2 12˙1,11,26 13,56. Действительная концентрация частиц этой фракции в потоке
Y
Figure 00000013
Figure 00000014
0,614 кг/м3= 614 г/м3 значительно превышает предельную.The value of the maximum concentration of particles of the fraction 0.40 + 0.20 mm (W in = 1.1 m / s) at the pipe outlet will be
lgY pre = A-
Figure 00000011
3.74
Figure 00000012
3.74-2.18 1.56;
Y before = 36.3 g / cm 3 . Here a is 5.8˙10 -0.21 (W in ) 5.8˙10 -9.21 / 1.1 3.74; b 12 (W in ) 1.2 12-1.1 1.26 13.56. The actual concentration of particles of this fraction in the stream
Y
Figure 00000013
Figure 00000014
0.614 kg / m 3 = 614 g / m 3 significantly exceeds the limit.

Таким образом в потоке достигается предельная концентрация данной и всех более крупных фракций, которые, однако из потока не выпадают, а, двигаясь по инерции, выносятся в пылеосадительную камеру. Принимаем ширину пылеосадительной камеры равной b 1,0 м, а высоту h 1,5 м. Тогда скорость потока газа составит в ней
W

Figure 00000015
Figure 00000016
2,08 м/с. Величину предельной концентрации фракции 0,10 + 0,05 мм (Wв 0,3 м/с) рассчитываем по формулам для горизонтального потока. Она равна
lgμ 1,84·10
Figure 00000017
Figure 00000018
1,84·10
Figure 00000019

Figure 00000020
1,46-(-0,18) 1,64; μ= 43,7 г/кг, у μоt 43,7 ˙0,89 38,9 г/м3. Эта же величина для фракции 0,20 + 0,10 мм (Wb 0,87 м/с) равна
lgμ 1,84·10×
Figure 00000021
Figure 00000022
0,222
Figure 00000023
0,062
1,15 1,0 г/м3 В поток, поступающим в камеру, концентрация фракций 0,10 + 0,05 мм составляет
Y
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
0,427 кг/м3 427 г/м3, а фракции 0,20 + 0,10 мм
Y
Figure 00000027
Figure 00000028
0,534 кг/м3= 534 г/м3 Эти данные показывают, что практически вся фракция 0,29 + 0,10 мм, а также все более крупные, а также 90% фракции 0,10 + +0,05 мм могут осесть на перфорированных полках внизу пылеосадительной камеры. Ее длина необходима для осаждения частиц фракции 0,20 + 0,10 мм. Составит l Wч
Figure 00000029
2,08
Figure 00000030
3,58≈4 м. В камере осядут фракция 0,20 + 0,10 мм и более крупная, т.е.
Figure 00000031
0,75 всего материала, а также некоторая часть более мелких фракций. Основная масса последних выносится в циклон. Более крупные частицы, осевшие вниз камеры, перемещаются и досушиваются на полках внизу камеры. Время их пребывания на одной полке длиной l 3,8 м составит τ
Figure 00000032
Figure 00000033
12,7 с. Здесь Wс 0,3 м/с скорость движения слоя материала на наклонной полке. Этого времени вполне достаточно для удаления остатков влаги или для охлаждения материала до конечной температуры в условиях, где эти процессы при малом значении движущей силы протекают медленно. Установка дополнительно еще хотя бы одной полочки или подача теплоносителя в рубашку или непосредственно в слой материала позволит сократить время пребывания материала на первой стадии сушки путем уменьшения высоты сушки или понизить начальную температуру сушильного агента, что важно при сушке термически нестойких материалов. Наиболее целесообразен предлагаемый способ при сушке материалов с большим содержанием влаги.Thus, in the stream, the maximum concentration of this and all larger fractions is achieved, which, however, do not fall out of the stream, but, moving by inertia, are carried out into the dust collecting chamber. We take the width of the dust chamber equal to b 1.0 m, and the height h 1.5 m. Then the gas flow rate will be in it
W
Figure 00000015
Figure 00000016
2.08 m / s. The value of the maximum concentration of the fraction 0.10 + 0.05 mm (W at 0.3 m / s) is calculated using the formulas for horizontal flow. She is equal
lgμ 1.8410
Figure 00000017
Figure 00000018
1.8410
Figure 00000019

Figure 00000020
1.46 - (- 0.18) 1.64; μ = 43.7 g / kg; for μ о t, 43.7 ˙ 0.89 38.9 g / m 3 . The same value for the fraction 0.20 + 0.10 mm (W b 0.87 m / s) is
lgμ 1.8410 ×
Figure 00000021
Figure 00000022
0.222
Figure 00000023
0,062
1.15 1.0 g / m 3 In the stream entering the chamber, the concentration of fractions 0.10 + 0.05 mm is
Y
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
0.427 kg / m 3 427 g / m 3 and fractions 0.20 + 0.10 mm
Y
Figure 00000027
Figure 00000028
0.534 kg / m 3 = 534 g / m 3 These data show that almost the entire fraction of 0.29 + 0.10 mm, as well as all larger and 90% fractions of 0.10 + + 0.05 mm, can settle on the perforated shelves below the dust chamber. Its length is necessary for the deposition of particles of the fraction 0.20 + 0.10 mm Will be l W h
Figure 00000029
2.08
Figure 00000030
3.58≈4 m. A fraction of 0.20 + 0.10 mm and larger, i.e.
Figure 00000031
0.75 of the total material, as well as some of the smaller fractions. The bulk of the latter is carried into the cyclone. Larger particles settling down the chamber move and are dried on the shelves at the bottom of the chamber. The time they spend on one shelf of length 3.8 m is τ
Figure 00000032
Figure 00000033
12.7 sec Here W with 0.3 m / s the speed of movement of the material layer on an inclined shelf. This time is quite enough to remove residual moisture or to cool the material to a final temperature in conditions where these processes proceed slowly with a small value of the driving force. Installing at least one additional shelf or supplying a coolant to the jacket or directly to the material layer will reduce the residence time of the material in the first stage of drying by reducing the drying height or lower the initial temperature of the drying agent, which is important when drying thermally unstable materials. The most appropriate proposed method for drying materials with a high moisture content.

Расчеты, выполненные с меньшей концентрацией материала в потоке, показали, что размеры сушилки в доступных пределах. Так при μ= 1 кг/кг ее диаметр равен
D

Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
≈ 1,0 м где vчк=
Figure 00000037
Figure 00000038
10,6 м3/с Высота пылеосадительной камеры составит при ее ширине b 2,0 м
h
Figure 00000039
Figure 00000040
2,54 м, а длина l Wч
Figure 00000041
2,08
Figure 00000042
≈ 6,0 м
Предлагаемый способ обработки зернистых материалов позволяет повысить эффективность взаимодействия фаз в пневмотранспортных сушилках путем двухстадийного воздействия потока газа на материал при различных скоростях и температурах потока газа, при этом первая стадия, обеспечивая интенсивную сушку, является подготовительным этапом, обеспечивающим интенсивное протекание второй стадии.Calculations performed with a lower concentration of material in the flow showed that the dimensions of the dryer are within the available limits. So with μ = 1 kg / kg, its diameter is
D
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
≈ 1.0 m where v hk =
Figure 00000037
Figure 00000038
10.6 m 3 / s The height of the dust chamber will be at its width b 2.0 m
h
Figure 00000039
Figure 00000040
2.54 m and length l W h
Figure 00000041
2.08
Figure 00000042
≈ 6.0 m
The proposed method of processing granular materials allows to increase the efficiency of the interaction of phases in pneumatic conveying dryers by two-stage impact of the gas flow on the material at different speeds and temperatures of the gas flow, while the first stage, providing intensive drying, is a preparatory stage, providing intensive flow of the second stage.

Claims (1)

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ путем перевода частиц зернистого материала во взвешенное состояние, отличающийся тем, что после перевода частиц во взвешенное состояние скорость их движения увеличивают до создания предельной концентрации частиц, затем скорость снижают до образования псевдоожиженного тонкого слоя, после чего сквозь слой частиц пропускают теплоноситель противотоком их движению до полной коагуляции последних. METHOD FOR PROCESSING GRAIN MATERIALS by transferring particles of granular material to a suspended state, characterized in that after the particles are transferred into a suspended state, their speed is increased until a maximum concentration of particles is created, then the speed is reduced to the formation of a fluidized thin layer, after which the coolant is passed through the counter-flow through the particle their movement to complete coagulation of the latter.
SU5066508 1992-07-29 1992-07-29 Method of processing granular materials RU2051322C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5066508 RU2051322C1 (en) 1992-07-29 1992-07-29 Method of processing granular materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5066508 RU2051322C1 (en) 1992-07-29 1992-07-29 Method of processing granular materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2051322C1 true RU2051322C1 (en) 1995-12-27

Family

ID=21615272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5066508 RU2051322C1 (en) 1992-07-29 1992-07-29 Method of processing granular materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2051322C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Донат Е.В. Докторская диссертация. МИХМ М., 1971. *
2. Романков В.П. и др. Сушка во взвешенном состоянии. Л.: Химия, 1979, с.272. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4338113A (en) Method for controlling particulate emissions
CA2079472C (en) Interstage separator
US3865541A (en) Method for processing colemanite ore
US4140502A (en) Filtering separators with dust feedback
US2866625A (en) sylvest
JPS584268B2 (en) Method for simultaneously drying and coagulating metal salts
US3887388A (en) Cement manufacture
JPH05506194A (en) Two-stage pneumatic conveying method for rubber cooling
US3596699A (en) Apparatus for spray drying milk and the like
RU2051322C1 (en) Method of processing granular materials
US417273A (en) Tom parkinson
JPS58115049A (en) Method and device for drying cold wet gypsum
JPH0210692B2 (en)
US3803726A (en) Convection drier with a travelling bed
RU2277980C2 (en) Powder material producing method
US4093426A (en) Method of and apparatus for the liquid contact of dust from a hot-gas stream and drying sludge
US3537188A (en) Dryer
US3925904A (en) Method and apparatus for drying stillage
US4576620A (en) Apparatus for the production of mineral fibers having supplemental collection chamber exhaust
RU2055651C1 (en) Pneumatic classifier
SU1062483A2 (en) Loose material drier
SU839615A1 (en) Pheumatic classifier
SU1474404A1 (en) Method of operation shaft-type grain drier
SU363525A1 (en) METHOD OF GRINDING AND DRYING MATERIALS
RU2175426C1 (en) Method of drying milled peat