УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА

Предлагаемая полезная модель относится к технике сушки сыпучих материалов и может быть использована в производстве технического углерода.
Известны сушильные барабаны с камерой наружного обогрева, в которых сушка осуществляется как за счет конвекции (соприкосновения горячих газов и влажного технического углерода (техуглерода), так и за счет передачи тепла от горячих газов через стенку барабана (контактный или кондуктивный способ сушки) (В.И. Ивановский. Технический углерод. Процессы и аппараты. Учебное пособие. Омск, 2004 г., с. 207; авторские свидетельства СССР №926464, 1250798).
Идеальным источником тепла, предназначенным для получения технического углерода при сжигании в реакторах и для сушки технического углерода в камерах обогрева, является природный газ, но при его использовании в больших объемах происходит удорожание себестоимости продукции.
Известно использование отходящих газов для нагревания сушильных барабанов в установках мокрой грануляции сажи (В.П. Зуев, В.В. Михайлов. Производство сажи. М., Химия, 1970, с. 235, 262; патент РФ 2459161).
Наиболее близким к предлагаемому устройству является установка для сушки гранулированной сажи, содержащая вращающийся барабан с неподвижными торцевыми стенками, заключенный в греющую камеру и сообщающийся с ней посредством введенного внутрь барабана и направленного в сторону загрузочного устройства патрубка, разгрузочное устройство с патрубком вывода отработавшего теплоносителя, а также второй патрубок вывода отработавшего теплоносителя, установленный на торцевой стенке со стороны загрузочного устройства (патент РФ №1175233, прототип).
Известная установка является недостаточно эффективной и экономичной.
Целью технического решения является снижение расхода природного газа для сушки технического углерода в его производстве.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая установка для сушки гранулированного технического углерода содержит вращающийся сушильный барабан с неподвижными торцевыми стенками, заключенный в камеру обогрева, патрубки загрузки и выгрузки гранул технического углерода и патрубки ввода и вывода теплоносителя, причем перпендикулярно камере обогрева установлены от одной до десяти топок, соединенных с камерой обогрева каналами в стене камеры, а в нижней части камеры обогрева со стороны выгрузки выполнен дополнительный канал для вывода отработавшего теплоносителя из камеры.
Отличительной особенностью предлагаемого решения является наличие дополнительного канала, расположенного в нижней части камеры обогрева со стороны выгрузки для вывода отработавшего теплоносителя, внедрение которого позволило более эффективно использовать тепловую энергию продуктов сгорания за счет более полного и длительного их контакта с наружной стенкой барабана, увеличения площади теплообмена.
Другой отличительной особенностью является установка одной или нескольких выносных топок (до десяти). Топки соединены с камерой обогрева каналами, выложенными в стене камеры.
Предлагаемая установка для сушки гранулированного технического углерода схематично представлена на чертеже.
Установка содержит барабан 1, камеру обогрева 2, патрубок 3 для загрузки влажных гранул техуглерода, патрубок 4 для выгрузки сухих гранул, патрубок 5 ввода теплоносителя, патрубок 6 для вывода отработавшего теплоносителя из камеры (дымовая труба), патрубок 7 для вывода отработавшего теплоносителя из барабана, дополнительный канал 8 для вывода отработавшего теплоносителя из камеры, каналы 9 в стене камеры для соединения с топкой или боровом, топка 10, турбовоздуходувка 11.
Установка работает следующим образом. Влажные гранулы техуглерода через патрубок 3 загружают в барабан 1, где они, контактируя с нагретой внутренней поверхностью барабана 1 и горячим теплоносителем, высушиваются. Теплоноситель в барабан поступает из камеры обогрева 2 по патрубку 5 ввода теплоносителя внутрь барабана. В качестве теплоносителя используется высокотемпературный дымовой газ, образующийся при сжигании с воздухом топлива, включающего отходящий газ процесса производства технического углерода. В качестве углеводородного топлива используют природный газ. Высушенные гранулы выводятся из барабана 1 через патрубок 4. Отработавший теплоноситель из барабана 1 с пылью техуглерода выводят через патрубок 7 и турбовоздуходувку 11 на улавливание, а отработавший теплоноситель из камеры обогрева через дополнительный канал 8 направляется за счет естественной тяги в дымовую трубу 6.
Установка выносной топки (топок) позволяет за счет более качественного смешения продуктов горения и более полного дожигания отходящих газов, а также длительного контакта теплоносителя с наружной стенкой барабана снизить расход природного газа на сушку техуглерода.
Организация отводов продуктов сгорания отходящих газов и продуктов сгорания природного газа из камеры обогрева за счет вывода отработавшего газа (теплоносителя) через дополнительный канал позволяет более эффективно использовать тепловую энергию продуктов сгорания за счет более полного и длительного их контакта с наружной стенкой барабана, увеличения площади теплообмена.
3
3
Использование предлагаемого решения обеспечило снижение расхода природного газа на сушку технического углерода от 50 до 300 м/ч, что в пересчете на тонну готового продукта составляет от 12,5 до 75 м.