Способ регенерации активногогранулированного угля
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистическими
Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 200874 (21) 2054176/23-26 (51) М. КЛ. с присоединением заявки М (23) Приоритет—
С 01 В 31/08
В 01 7 20/34
Государственн «й комитет
СССР но делам изобретений н открытий
Опубликовано 2301.81. Бюллетень МВ,З (53) УДК 661. 183. . 2 (088. 8) Дата опубликования описания 2 301р1 (72) Автор изобретения
Я.О.Кравец
Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной промьааленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВНОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО
УГЛЯ
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способам регенерации осветляющего активного гранулированного угля, применяемого для обесцвечивання сиропов в сахаро-рафинадном производстве и очистки воды.
Известен способ регенерации активного угля, включающий нагрев угля в © восходящем потоке газообразного теплоносителя дымовых газов, в который добавляют газообразный окислитель (воздух с добавкой пара), прн этом уголь псевдоожижается и уносится газами, газообразный теплоноситель подают со скоростью выше критической скорости псевдоожижения, что позволяет вести процесс регенерации в течение 1-5 с (1 .
Недостатком известного способа яв- 20 ляется значительное иэмельчение угля (до 30%), недостаточное использование тепла (температура отходящих газов 400-600eC) и сложность аппаратурного оформления.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ регенерации активного гранулированного угля, включающий пропускание нисходящего слоя гранулирован- 30 ного угля в шахтной печи через эоны сушки, нагрева и регенерации при
750-850оС и подачу в слой восходящего потока газового теплоносителя смеси продуктов сгорания углеводородного топлива с водяным паром в зону регенерации со скоростью, меньшей критической скорости псевдоожижения гранулированного угля L23..
Однако указанный способ не обеспечивает достаточно высокой производительности процесса регенерации и в качестве регенерации из-за наличия застойных зон.
Целью изобретения является повышение пронэводительности процесса регенерации (с исключением застойных зон и шлакования угля).
Указанная цель достигается тем, что предлагаеьт«й способ включает пропускание нисходящего слоя гранулированного угля в шахтной печи через эоны сушки, нагрева и регенерации при 750-8509С и подачу в слой восходящего потока газового теплоносителя смеси продуктов сгорания углеводородного топлива с водяным паром со скоростью на 15-50% вы««е критической скорости псевдоожижения гранулированного угля в зоне регенерации
798038 и на 20-40Ъ ниже критической скорости псевдоожижения в зоне сушки и нагрева.
Подача газового теплоносителя со скоростью на 15-50Ъ выше критической скорости псевдоожижения гранулированного угля в зоне регенерации обусловлена тем, что при этих условиях слой угля в зоне регенерации переходит в псевдоожиженное состояние, что увеличивает производительность процесса регенерации, исключает застойные зоны, не происходит значительное измельчение угля.
При повышении критической скорости псевдоожижения теплоносителя выше чем 50Ъ, гранулированный уголь значительно измельчается и возрастает расход его; если скорость меньше чем на 15Ъ выше критической скорости псевдоожижения, то образуются застойные зоны и для получения качественно- 20
У
ro угля необходимо увеличивать время пребывания угля в зоне регенерации, что снижает производительность процесса и приводит к шлакованию угля. В зоне сушки и нагрева скорость тепло- 5 носителя меньше, чем критическая на
20-40Ъ, при этом не наблюдается из— мельчения угля и лучше используется тепло температура отходящих газов
90-150 С).
На фиг. 1 показана установка для регенерации активного гранулированного угля на фиг. 2 — фрагмент шахтной печи с указанием эон сепара35
Установка состоит иэ бункерадозатора 1 и цилиндрического плафона 2 для загрузки рабочего объема шахтной печи 3. В нижней цилиндрической части печи установлен конусный распределитель 4 газового тепло- 40 носителя. Под шахтной печью 3 расположен холодильник 5 для охлаждения регенерированного угля, регулируемый плафон опущен в корыто выгрузочного механизма 6. Для сжигания 45 углеводородного топлива служит топка 7, а реакционны газы — продукты сжигания топлива, смешанные с водяным паром, образуются в камере 8 смешения. Для очистки отходящих газов установлен конденсатор-ловушка 9, а для вывода их из установкиводокольцевой насос 10.
Пример 1. Активный гранулЯрованный уголь марки АГС-4 с размером основной фракции частиц 2,03 5 мм, (ф экв. = 2 6 мм), насыщенный красящими веществами на 80Ъ
or первоначальной обесцвечивающей способности с влажностью 30Ъ, иэ бункера-дозатора 1 непрерывно подают в шахту печи 3, и он последовательно проходит зоны сушки, нагрева и регенерации. Углеводородное топливо (газ,мазут) сжигают в топке
7 и направляют в камеру 8 смешения, где их температура снижается с помощью водяных паров до 800 С. Затем о теплоноситель через распределитель
4 поступает в слой адсорбента. Восходящий поток теплоносителя со скоростью 0,7 м/с (что на 16,7Ъ выше критической скорости псевдоожижеиия
W )в зоне регенерации высотой 0,35 мм к9! нагревает активный уголь до 750 С, поступает в зону нагрева, при этом температура угля составляет 500ОС, а скорость теплоносителя снижается до О, 4 м/с (что на 33, ЗЪ ниже
W„ ), в зоне сушки теплоноситель нагревает уголь до 150оС, и дает дальнейшее снижение скорости.
Отработанный теплоноситель с температурой 100 С выводится из верхней расширенной части аппарата (эона сепарации), одновременно отходящие газы омывают плафон 2, где происходит предварительная подсушка угля, затем отходящие газы поступают на ловушку-конденсатор 9 с помощью водокольцевого насоса 10 для удаления угольной пыли и конденсации паров. Регенерированный уголь поступает иэ печи в холодильник 5, затем поступает в выгрузочное устройство 6 и далее в адсорберы.
Режим регенерации активного гранулированного угля обеспечивают регули— рованием количества теплоносителя, высотой зоны регенерации, временем пребывания адсорбента в печи, которое изменяется с помощью выгрузочного устройства.
Пример 2. Осуществляют по примеру 1, причем скорость теплоносителя в зоне регенерации 0,9 м/с (что на 50Ъ выше Ч Р ), а в зоне нагрева и сушки 0,5 м/с (что на 16,7Ъ ниже
W p) .
Пример 3. Осуществляют по примеру 1, причем скорость теплоносителя в зоне регенерации 0,8 м/с (что на 33,3Ъ выше W
В таблице приведены характеристики процесса регенерированного угля, полученного по предлагаемому способу, в сравнении с известным.
798038
Характеристики
По известному способу
30
30
18
25
0,8
0,45
0,9
0,45
0,35
0,7"
0,50
0,40
2i0 о 2r0
0,3 0,3
2,0
3,0
0,8
0 35
320
310
300
265
2,5.
0,2
10i8
2,5
0,2
2,5
0,2
10,8
2, 5
0,2
10,8
10,8
0,5
0,5
0,5
0,5
750
500
750
800
750
500
500
500
150
150
150
150
100
100
100
90
100
75
70 .75
75
Прочность, %
90
93
550
520
520
550
8,6
8,6
8,5
1.Процессы регенерации
Влажность угля, поступающего на регенерацию, %
Время пребывания угля в зоне регенерации, мин
Скорость движения теплоносителя на свободное сечение аппарата, м/с: эона регенерации зона сушки и нагрева
Высота слоя угля, м: общая зона регенерации
Потери угля при регенерации, %
Количество шлака в угле,%
Производительность по углю, кг/ч на м
Состав реакционных газов, об.% (в камере смешения) кислород окись углерода двуокись углерода
Количество водных паров, кг/кг угля
Температура, С: камера смешения зона регенерации зона нагрева зона сушки отходящие газы
Эффект регенерации, %
П. Ре генерированный активный гранулированный уголь
Обесцвечивающая способность, %
Основная фракция угля
2,0-3,5 мм, % (P экв = 2,6 мм)
Вес литра угля, r
Водородный показатель,рН 8,5
По предлагаемому способу
Пример Пример Пример
798038 юг. /
Как видно иэ таблицы, в предлагаемом способе увеличение скорости теплоносителя в зоне регенерации свыше критической скорости псевдоожиження, т.е. проведение процесса регенерации в кипящем слое, интенсифицирует г процесс тепломассообмена, что поз - воляет повысить пронзводительйость установки с 265 кг/ч м (по известному способу) до 300-320 кг/ч м, уменьшить зону регенерации с 0,8 м до
О, 30- О, 35 м, а, следовательно, и общую высоту слоя с 3,0 . до 2,0 м, исключить застойные зоны н шлакование угля с 3% к массе угля до О, добиться полного восстановления адсорбционных свойств угля (до 100%).
При оптимальных режимах предлагаемого способа (по примеру 3) наряду с увеличением производительности и хорошим качеством угля достигаются минимальные потери угля. 26
Формула изобретения
Способ регенерации активного гранулированного угля, включащий пропусканне нисходящего слоя гранулированного угля в шахтной печи через эоны сушки, нагрева и регенерации при 750850 С и подачу в слой восходящего потока газового теплоносителя смеси продуктов сгорания углеводородного топлива с водяным паром, о.т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, газовый теплоноситель подают со скоростью на 15-50% выше критической скорости псевдоожижения гранулированного угля в зоне регенерации и на
20-4ОЪ ниже-в зоне сушки и нагрева.
Источники информации принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Великобритании 91354346 кл. С 01 В 31/08 (С 1 A) опублик.
30.03.74.
2. Авторское свидетельство СССР
В 343950, кл. С 01 В 31/08,13.04.70 (прототип).
798038
Составитель Т. Ильинская
Техред С.Мигунова Корректор М. Вигула
Редактор В.Жиленко
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Закаэ 9933/23 Тираж 516 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5