Способ обработки дисперстных материалов

Способ обработки дисперстных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и т е; . .. - !" ч с, .окав ь..... ЙИ.: .. - е- н 14ЬА, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ (ii) 483997

Санз Советских

Социалистических

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.09.72 (21) 1831647/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.75, Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 18,12.75 (51) M. Кл, В 011 1/00

Государственный комктет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.023(088.8) (72) Авторы изобретения

М. В, Соболевский, М. С. Рейбах, А. С. Горшков, Л. Г. Поляк, А. П. Конторин, П. В. Степанов, Е. П. Белов, Е. Ф. Левина, Ю. Н. Козлов и О. Н. Яковлев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способу обработки дисперсных материалов во вращающемся аппарате с целью проведения различных физикохимических процессов, например к термообработке гетита (а=FeOOH) при получении магнитной гамма-окиси железа.

Известен способ обработки дисперсных материалов в аппарате, выполненном в виде двух коаксиально расположенных труб с закрепленной между ними спиральной лопастью, заключающийся в том, что обработку ведут при вращении аппарата в направлении, противоположном направлению навивки спиральной лопасти.

Работа такого аппарата аналогична шнеку.

Различие состоит в том, что в шнековых механизмах корпус неподвижен, а в этом аппарате шнек жестко соединен с корпусом и вращается вместе с ним. При работе аппарата по известному способу время пребывания обрабатываемого материала зависит от скорости вращения аппарата. Для обеспечения необходимого времени пребывания материала, заданного технологическими условиями проведения процесса, приходится работать на малых скоростях вращения, а это вызывает малую степень перемешивания и создает плохие условия для тепло- и массообмена.

Целью настоящего изобретения является увеличение эффективности тепло- и массообмена в аппаратах описанной конструкции.

Эта цель достигается тем, что обработку дисперсных материалов ведут при вращении аппарата в направлении, совпадающем с направлением навивки спиральной лопасти. Это по5 зволяет увеличить скорость вращения аппарата без снижения времени пребывания материала в аппарате. С повышением скорости вращения улучшается перемешивание обрабатываемого материала, а следовательно, увели10 чивается эффективность тепло- и массопереноса.

Предложенный способ обработки дисперсных материалов осуществляется с помощью устройства, представленного на фиг. 1 в про15 дольном разрезе; на фиг. 2 — cxeMa распределения материала при режиме, соответствующем известному способу; на фиг. 3 — то же, при режиме, соответствующем предложенному способу.

zp Устройство состоит из наружной 1 и внутренней 2 труб и укрепленной между ними спиральной лопасти 3.

Согласно изобретению материал (поз. 4) подается в аппарат, вращающийся в направ25 лении, совпадающем с направлением навивки спиральной лопасти (см. фиг. 3). При этом материал за счет шнекового эффекта перемещается к загрузочному устройству, в резуль. тате чего в первом витке степень заполнения

5о увеличивается. При подъеме уровня материала выше верхней образующей внутренней тру483997 бы 2 материал пересыпается в смежный виток в направлении к выходному патрубку. В процессе вращения аппарата материал пересыпается от витка к витку, перемещаясь к выходному патрубку, и обработка ведется во встреч- 5 ных потоках, обусловленных шнековым эффектом и эффектом пересыпания через внутреннюю трубу. Это вызывает интенсивное перемешивание материала.

При осуществлении предлагаемого способа 10 время пребывания обрабатываемого материала не зависит от скорости вращения аппарата, а определяется только производительностью.

Это позволяет значительно повысить скорость вращения по сравнению с известным способом 15 обработки материала и способствует перемешиванию обрабатываемых частиц.

Испытания проводятся в аппарате длиной

750 мм с диаметром наружной и внутренней труб 150 и 65 мм и шагом винтового канала 20

36 мм. Аппарат помещают в муфельную печь с регулируемым электрообогревом и вращают в направлении, совпадающем с направлением навивки спиральной лопасти (по предложенному способу) и в противоположном направ- 25 лении (по известному способу).

С целью получения сравнительной характеристики были .проведены опыты по обезвоживанию гетита (а=РеООН).

П р и мер 1. Известный способ.

Включают электрообогрев муфельной печи, устанавливая температуру на наружной поверхности аппарата 160 С. Контроль температуры осуществляется скользящей термопарой, 85 головка которой касается стенки аппарата.

Для регулирования и поддержания заданной температуры изменяют напряжения на электромуфеле с помощью регулирующего автотрансформатора. После вывода аппарата на 40 установившийся тепловой режим включается питатель и начинается подача гетита в аппарат. Размер частиц гетита 0,5 — 3 мм, начальная влажность 10с/<>. Объемный расход гетита

7 дм /час, весовой расход 5,6 кг/час. Для уда- 45 ления выделяющихся паров воды на вход в аппарат подается 500 л/час воздуха температурой 20 С. Высушенный гетит непрерывно выгружается на выходе из аппарата, а горячий воздух, содержащий пары воды, выводит- 50 ся в вентиляционную систему.

Если вращение аппарата противоположно направлению навивки спиральной лопасти, максимальная степень заполнения материала составляет ЗОО/о. При превышении этого значе- 55 ния наблюдается «захлебывание» аппарата.

Для обеспечения ма ксимально возможного

Таблица

Способ

Условия опыта предложенный известный

Температура наружной стенки аппарата, С

Расход гетита, дм /час

Расход воздуха, л/час

Температура воздуха, С

Скорость вращения аппарата, об/мин

Температура выходящего гетита, С

Влажность исходного гетптз. о/

Влажность высушенного гетита, Количество испаренной воды, кг/час

160

160

500

20

5 00

1,4

112

10

0,8

2,1

0,558

0,454

Предмет изобретения

Способ обработки дисперсных материалов во вращающемся аппарате, выполненном в виде двух коаксиальных труб с укрепленной между ними спиральной лопастью, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации тепло- и массообмена, обработку ведут при вращении аппарата в направлении, совпадающем с направлением навивки спиральной лопасти. времени пребывания материала в аппарате скорость вращения была выбрана исходя из максимальной степени заполнения 30 /о.

Во время работы поддерживалась постоянная температура наружной стенки аппарата, измерялась температура материала на выходе из него, отбиралась, проба высушенного гетита и определялась его влажность.

Температура выходящего из аппарата продукта 93 С, его влажность 2,1%.

Пример 2. Предложенный способ.

Порядок проведения опыта, температура наружной стенки аппарата и подаваемого в аппарат воздуха, расход гетита и воздуха аналогичны примеру 1.

Направление вращения аппарата совпадает с направлением навивки спиральной лопасти, скорость вращения 20 об/мин. Температура выходящего из аппарата продукта 112"С, его влажность 0,8 /о.

Условия проведения опыта и полученные результаты сведены в таблицу.

Сравнение двух способов обработки гетита показывает, что эффективность тепло-массообменных процессов в предложенном способе обработки материала выше, чем в известном.

483997

С оста витель А. Гор ш ко в

Техред T. Курилко

Редактор Н. Белявская

Корректор А. Дзесова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3399 8 Изд. № 1794 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5