Способ тепловой обработки рабочего тела и аппарат для его осуществления

Способ тепловой обработки рабочего тела и аппарат для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ тепловой обработки рабочего тела путем его контакта с кипящим слоем дисперсной насадки при подаче рабочего тела в верхнюю часть слоя, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и уменьшения потерь тепла, кипящий слой разделяют по высоте на ЗОНЫ, к нижней зоне подводят тепло. а в верхней рабочему телу тепло передают от дисперсной насадки при непрерывной ее циркуляции между зонами 2.Аппарат для тепловой обработки рабочего тела в кипящем слое дисперсной насадки, содержащий вертикальный корпус с газораспределительной и рекционирукедими решетками, о т л и чающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и создания неиЗотермичности слоя по высоте, секционирующие решетки вьшолнены с живым сечением, составляющим 50-80%, а отверстия в них имеют диаметр, составляющий 2-10 диаметров Частиц дисперсной насадки. 3.Аппарат по п.2, отличаюI щийся тем, что над секционирующими решетками размещен слой инертных шаров с диаметром, большим размера частиц дисперсной иасадки, и долей свободного объема при кипении, равной 60-85%. 4.Аппарат по п.2, отличающий с я тем, что.секционирующие решетки выполнены в виде пакета сеток , имеющего долю свободного объема равную 85-95%. оо Г СХ) ел QD ft

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

H ABTOPCHOMY CBMQETHlbGTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2923706/24-06 (22) 28 ° 05.80 (46) 30.08.83. Бюл. В 32 (72) Э.A. Левицкий,, В.Н, Коротких, Ю.В. Никоро и A.È. Малмыгин (71) Ордена Трудового Красного Знамени ииститут катализа Сибирскогб отделения АН СССР и Специальное конструкторско-технрлогическое бюро катализаторов (53) 66.096.5(088.8) (56) 1. Патент ФРГ 9 2245495, кл. F 26 В 3/08, опублик. 1975.

2. Гельперин Н.И. и др. Основы техники псевдоожижения. М., "Химия", 1967, с. 518-521. ,(54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ РАНОЧЕГО ТЕЛА И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУ-

ЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ тепловой обработки рабочего тела путем era контакта с кипящим слоем дисперсной насадки при подаче рабочего тела в верхнюю часть слоя, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и уменьшения потерь тепла, кипящий слой разделяют по высоте на зоны, к нижней зоне подводят тепло, „„su„„1038759

Э(Я).t-" 26 В 3/08; F, 26 В 17/10; 28 С 3/16 а в верхней рабочему телу тепло передают от дисперсной насадки при непрерывной ее циркуляции между зонами

2. Аппарат для тепловой обработки рабочего тела в кипящем слое дисперсной насадки, содержащий вертикальный корпус с газораспределительной и секционирующими решетками, о т л ич а ю щ н и с я тем, что, с целью интенсификации процесса и создания неизотермичности слоя по высоте, секционирующие решетки выполнены с живым сечением, составлякхаим 50-80%, а отверстия в них имеют диаметр, составлякщий 2-10 диаметров частиц дисперсной насадки.

3. Аппарат по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что над секционирующими решетками размещен слой инерт ных шаров с диаметром, большим размера частиц дисперсной насадки, и до» лей свободного объема при кипении, равной 60-85%, 4, Аппарат по п.2, о т л н ч а— ю шийся тем, что.секционирующие решетки выполнены в виде пакета сеток, имеющего долю свободного объема равную 85-95%.

1038759 Изобретение относится к технике кипящего слоя и может быть использовано в химической, металлургической угольной и других отраслях промышленность.

Известен способ тепловой обработки рабочего тела путем его контакта с кипящим слоем дисперсной насадки при подаче рабочего тела в верхнюю часть слоя (1 ).

Подвод тела в известном способе 10 осуществляют от газообразного тепло носителя, являющегося одновременно псевдоожижающим агентом. Тепловую обработку рабочего тела и передачу тепла ведут в одном и том же кипящем слое. Температура газа и дисперсного материала в кипящем слое практически одинаковы и равны температуре слоя, что приводит к большим теплопотерям. Поэтому для проведенйя процессов, протекающих при разных температурах, требуется несколько последовательно расположенных кипящих слоев или секционирование слоя по высоте (2).

Однако известный способ характеризуется низкой интенсивностью процесса тепловой обработки и повышенными потерями тепла с отходящими газами

Цель изобретения - интенсификация процесса и уменьшение потерь тепла.

Поставленная цель достигается тем, что кипящий слой разделяют по высоте на зоны, к нижней зоне подво дят тепло, а в верхней рабочему телу передают от дисперсной насадки при непрерывной ее циркуляции между зонами.

В секционированном кипящем слое 4(} движение дисчерсного материала (насадки ) однонаправленное — сверху вниз в противотоке с разовой фазой.

В двухэонном кипящем слое идет непрерывная циркуляция насадки между зона- 45 ми, которые составляют в целом один кипящий слой.

Аппарат для тепловой обработки рабочего тела в кипящем слое дисперсной насадки содержит вертикальный корпус с газораспределительной и секционирующими решетками, последние выполнены с живым сечением, составляющим

50-80Ъ, а отверстия в них имеют диаметр, составляющий 2-10 диаметров частиц дисперсной насадки f2 ).

Дополнительно над секционирующими решетками размещают слой инертных шаров с диаметром, большим размера частиц дисперсной насадки, и долей свободного объема при кипении, рав- 60 ной 60-85Ъ.

Кроме того, секционирующие решетки выполняют также в виде пакета се-, ток, имеющего долю свободного объема равную 85-95Ъ. 65

На фиг. 1 схематически изображен аппарат с двухзонным кипящим слоем насадки с секционирующей решеткой; на фиг. 2 — то же, со слоем инертных шаров на секционирующей решетке, на фиг.. 3 — то же, что на. фиг. 1, но с выполнением секционирующей решетки в виде пакета сеток.

При работе аппарата с двухзонным кипящим слоем тепло подводят в нижнюю зону слоя, а отвод тепла с помощью рабочего тела осуществляют в верхней зоне. При этом достигают более высокой температуры в нижней и более низкой в верхней зоне кипящего слоя.

Пример 1. В реактор диамет-. ром 80 мм, оборудованный снизу газо- распределительной решеткой, засыпают

2 литра дисперсной насадки на основе окиси алюминия в форме сферических гранул в диаметре 2-3 мм. На высоте 200 мм над гаэораспределительной решеткой располагают решетку с размером ячеек 7х7 мм и живым сечением

50Ъ. Насадку ожижают воздухом, подаваемым снизу в количестве 16,2 нмз/ч

В нижнюю зону реактора подводят тепло в количестве 1400 ккал/ч. В верхнюю зону кипящего слоя распыляют воду в количестве 12 кг/ч.

При равенстве количества подводимого и отводимого тепла устанавливается следующий температурный режим: в нижней зоне 600 С, а в верхней зоне

540 С, перепад температуре 60OС.

Пример 2. Выполняется аналогично примеру 1, но в качестве насадки используют мелкосферическую окись алюминия с фракционным составом 0,81,2 мм и решетку с размером ячеек

2,5х2,5 мм и живым сечением 60Ъ. Отношение размера ячеек решетки к эквивалентному диаметру частиц — 2,0.

Режимные параметры следующие: расход воздуха 11, 5 м Э/ч, количество подводимого тепла 9600 ккал/ч, расход испаряемой воды 10 кг/ч, температура в нижней зоне 700 С, температура в верхней зоне 400 С.

Пример 3. Выполняется аналогично примеру 1 в реакторе g 250 мм.

В качестве решетки используется конструкция с живым сечением 65Ъ и отношением размера ячеек к эквивалентному диаметру частиц равным 5. С помощью такой решетки при равенстве количеств подводимого и отводимого тепла (100000 ккал/ч jдостигается перепад температур между зонами, равный 30 С.

Пример 4. Выполняется аналогично примеру 3, только решетка имеет живое сечение 80Ъ и отношение диаметра ячеек к диаметру частиц = 7 5. Тем» пературный перепад на решетке равен

20 С, Пример 5. Выполняется аналогично примеру 1, только вместо шарико4 о

1038759

Составитель В.Вакар

Редактор О.Сопко Техред В.Далекорей Корректор A. Тяско

Заказ 6202/46 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 вого теплоносителя используют мелкосферический 0,6-0,8 мм, решетка имеет следующие параметры: живое сечение

50%, отношение диаметров ячейки и частиц = 10. Перепад температур на решетке в этом случае .составляет 10 С. 5

Пример 6. Выполняется аналогично примеру 5, только на решетку насыпают в один слой шарики диаметром

7-8 мм и насыпным весом 1,0 г/см °

При кипении слой шаров становится под10 вижным и проницаемям для мелких частиц, создавая при этом необходимую . заторможенность движению частиц. Доля свободного объема слоя шаров 60%.

Температурный градиент между зонами 5

-составляет 110ОС.

Пример 7. Выполняется аналогично примеру 5, только на решетку на; сыпают слой шаров диаметром 5-6 мм с, насыпным весом 0,80 г/смз высотой 20 2О

25 мм. Доля свободного объема слоя шаров при кипении равна 85%. Температурный градиент составляет 50 С, Пример 8. Выполняется ана логично примеру 1, только в реакторе

g 124 мм и B качестве решетки используют объемную конструкциюпакет из двух сеток с долей свободного объема, 85%. Температурный перво

3 пад равен 320 С.

Пример 9. Выполняется аналогично примеру 1, только в качестве решетки используют пакет из четырех сеток, который имеет долю свободного объема 95%. Температурный градиент равен 250 С.

Использование предлагаемого способа тепловой обработки рабочего тела и аппарата. для его осуществления позволяет повысить теплонапряженность рабочего объема и снизить температуру отходящих газов, т.е,,уменьшиты теплопотери.