МНОГОСЕКЦИОННЫЙ АППАРАТ КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Область техники
Полезная модель относится к аппаратам для проведения процессов массобмена в кипящем слое и может быть использована в химической, нефтяной, пищевой промышленности, а также в других областях промышленного производства.
Уровень техники
Известен аппарат кипящего слоя для проведения процесса массообмена, представляющий собой камеру для сушки дисперсного материала конической формы и камеру для ввода сушильного агента, разделенные между собой газораспределительной решеткой. Исходный материал вводится в камеру для сушки дисперсного материла с помощью питателя, а высушенный материал удаляется из данной камеры через штуцер для выгрузки материала. Горящий воздух подается через штуцер в камеру ввода сушильного агента, проходит через газораспределительную решетку и кипящий слой дисперсного материала. Отработанный воздух выводится в верхней части аппарата через штуцер [Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., «Химия», 1973. - с.620.].
Недостатком аналога является неравномерность отработки дисперсного материала, а также неравномерное насыщение адсорбента на выходе из аппарата.
Известна сушилка, представляющая собой корпус прямоугольного сечения, разделенный вертикальными перегородками, не доходящими до уровня распределительной решетки, на секции. Подаваемая в аппарат газовая фаза проходит через псевдоожиженный слой дисперсного материала и удаляется из аппарата. Высота псевдоожиженного слоя определяется высотой вертикальной перегородки над распределительной решеткой. Частицы материала поступают в первую секцию, последовательно переходят из одной секции в другую и выводятся из последней секции из аппарата [Chem. Eng, 63, №2, 116 (1956)].
Недостатками аналога являются неоднородность кипящего слоя в секциях аппарата и сложность регулирования в них высоты кипящего слоя.
Известен многосекционный аппарат кипящего слоя, имеющий цилиндроконический корпус, газораспределительную решетку, разделяющую аппарат на активную и газораспределительную части, и радиальные перегородки в активной части, две трубы, расположенные коаксиально по оси аппарата, из которых внешняя жестко прикреплена к корпусу аппарата и имеет канавки на внешней поверхности по всей высоте, а внутренняя выполнена с возможностью поворота, обе имеют щелевидное отверстие непосредственно над газораспределительной решеткой, причем отверстие на внешней трубе выполнено перед последней перегородкой, считая по ходу движения материала, радиальные перегородки вставлены в канавки внешней трубы и все, кроме последней, имеют отверстие с шибером и ловушку, выполненную в виде части полого усеченного конуса, перекрывающего отверстие с шибером, газораспределительная часть аппарата дополнительно имеет перегородки, расположенные симметрично перегородкам активной части аппарата, вставленные в канавки и плотно прилегающие к газораспределительной решетке и корпусу. [Патент РФ №2207187. Овчинников Л.Н., Козлов М.А., Овчинников Н.Л., опубл. в Бюл. №18 от 27.06.2003 г.]
Недостатком аналога является ненадежная работа перетоков для перемещения материала из одной секции в другую, что снижает эффективность процесса сушки и получение дисперсного материала с равномерной влажностью.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату, т.е. прототипом, является многосекционный аппарат кипящего слоя, предназначенный для сушки дисперсных материалов, содержащий цилиндроконический корпус с газораспределительной решеткой, разделяющей аппарат на камеру для кипящего дисперсного материала и камеру для равномерного распределения сушильного агента, каждая из которых разделена вертикальными перегородками на секции. Все секции камеры для кипящего дисперсного материала, кроме последней, снабжены переточными трубками и, кроме первой секции, снабжены карманами в виде полого усеченного цилиндра, а также все секции камеры для равномерного распределения сушильного агента, кроме первой секции, снабжены инжектирующими трубками. При этом переточные трубки расположены вертикально и соединены с карманами с помощью отверстия в нижней части перегородки у газораспределительной решетки, инжектирующие трубки соединены с карманами через газораспределительную решетку и расположены в центральной части карманов. [Патент РФ №82587. Иванов В.Е., Натареев С.В., Кочетков А.Е., Натареев А.С., Соловьева Е.А. от 10.05.2009 г.].
Недостатком прототипа является нестабильная работа перетоков, связанная с возможностью закупоривания переточной трубки дисперсным материалом при продолжительной работе аппарата.
Сущность полезной модели.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы заявляемого аппарата, предназначенного для очистки загрязненных растворов, за счет улучшения работы перетоков.
Поставленная задача решена путем создания многосекционного аппарата с кипящим слоем, содержащего цилиндрический корпус, распределительную решетку, разделяющую аппарат на две камеры, верхняя из которых является камерой для кипящего дисперсного материала, обе камеры разделены вертикальными перегородками на секции, снабженные переточными трубками в виде усеченного полуцилиндра и инжектирующими трубками, причем переточные трубки установлены во всех секциях, кроме последней, только камеры для кипящего дисперсного материала, а инжектирующими трубками снабжены все секции, кроме последней, обеих камер, нижняя из которых является камерой для равномерного распределения очищаемого раствора, при этом инжектирующие трубки в верхней своей части закреплены в вертикальных переточных трубках соосно с отверстиями в вертикальных перегородках, а в нижней части снабжены коническими отбойниками с отверстием.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
На фиг.1 приведена схема многосекционного аппарата по разрезу Б-Б (основной вид);
на фиг.2 приведена схема многосекционного аппарата по разрезу А-А (вид сверху).
Аппарат выполнен следующим образом: цилиндрический корпус 1 содержит распределительную решетку 2, разделяющую аппарат на камеру для кипящего дисперсного материала 3 и камеру для равномерного распределения очищаемого раствора 4. В обеих камерах аппарата расположены вертикальные перегородки 5 и 6, которые симметричны относительно друг друга. Очищаемый раствор поступает в аппарат через штуцера 7. В каждой секции для кипящего дисперсного материала по ходу его движения, кроме последней, расположена вертикальная переточная трубка 8. Для осуществления процесса перетока дисперсного материала из одной секции в другую в нижней части переточной трубки закреплена инжектирующая трубка 10, расположенная как в камере для кипящего дисперсного материала, так и в камере для равномерного распределения очищаемого раствора. В нижней части инжектирующей трубки имеется конический отбойник 11 с отверстием. Для поступления ионита в аппарат в крышку вмонтирован штуцер ввода ионита 9, через который ионит поступает в первую секцию. Последняя секция оснащена штуцером 12 для вывода отработанного ионита из аппарата. В верхней части аппарата в последней секции расположен штуцер для удаления очищенного раствора 13. В нижней части аппарат оснащен штуцерами 14 для опустошения аппарата после окончания проведения процесса.
Аппарат работает следующим образом: в нижние камеры для равномерного распределения раствора 4 через штуцера 7 подается загрязненный раствор. В первую секцию по ходу движения материала камеры для кипящего ионита 3 с помощью штуцера 9 подается свежий ионит. Очищаемый раствор проходит через отверстия распределительной решетки 2 и поддерживает над ней ионит в кипящем состоянии. Частично отработанный ионит с помощью переточной трубки 8 из первой секции переходит во вторую секцию. Перемещение ионита из переточной трубки в следующую секцию происходит с помощью потока раствора, который подается в переточную трубку с помощью инжектирующей трубки 10. Полностью отработанный ионит удаляется из аппарата через штуцер 12. Очищенный раствор выходит из аппарата через штуцер 13. После окончания проведения процесса очистки аппарат опорожняется через штуцера 14.
Предлагаемое устройство позволяет решить поставленную задачу, а именно, повысить надежность работы аппарата за счет сокращения количества закупориваний переточных трубок дисперсным материалом с 2-3 раз в сутки до полного их отсутствия.