处理混合有不可流化产物的流化床并带有阻塞检测系统的装置制造方法及图纸

技术编号:1277828 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及处理流化床中的粉状物质的过程和装置,可通过与粉状物质混在一起的下可流化产物来检测和预测多孔流化壁的阻塞。它包括将多孔壁再分成二部分,在供应下柱下面的第一部分在水平上置于在平衡柱下面的第二部分之下。向第一个提供二个相互独立的体积并测量各体积的流化压力差。该压差随着在供应柱之下的多孔壁而增加并超过设置点时允许所说壁上无阻塞,用于任何产物的流化床传输:铝氧粉、石灰、水泥、金属和塑料粉末,食品产品等。(*该技术在2011年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用流化床(fluiduzed bed)形态的粉状物质(pulverulent material)对其进行从容器中的分配(distribution fuom a contoiner)、传输、或物理分离其混合异物的任何装置。已知从一点到另一点传输流化态形式的粉状物质。如果一种物质是在粉状形态且如果它的粉粒尺寸及凝聚力(cohesion)是这样的以致它可在空气中被吹动,甚至是在低速下也可被吹动,就说它可流化,这导致了粉粒的减聚力(decohesion)及内摩阻力(inter frictioual force)的降低,结果由此形成的悬浮体(suspension)具有象一单一流体的性质。这样的物质例如有铝氧粉(alumina)、水泥,灰泥(plaster),石灰、煤灰(flyash),氟化钙(calcium fluoride),用于橡胶及塑料的填料(filler for rubber and plastics),催化剂(catalyst),粉化煤(pulverized coal),硫酸盐,磷酸盐,金属粉末,粉末状塑料材料,食品如淀粉、奶粉、面粉,等。这种工艺现状可以由本申请者所提交的三个专利来描述。题目为“用于以一可流化粉状物质的被调整流率来进行分配的装置”的法国专利2575734号描述了一个装置,它使得可以调整一可流化物质,即铝氧粉的流率。题目为“用于连续分离二个混合固相的流化床装置”的法国专利2575680号描述了一个装置,它使得可以在一个由可流化细颗粒形成的产品中分离出不适于流化的已结块粉粒的团块。题目为“一种气动传输(pneumatic transport)的自动调态过程”的法国专利2391136描述了在一流化床传输系统中不使用机械构件来自动调整流率的过程和用于此的装置。因此,根据本专利技术的这个装置可以应用到前面所述的任何装置和过程中。在法国专利2575734中描述的装置包括(附图说明图1)一个充满铝氧粉通过供应柱(supply column)(3)被连结到容器(2)上的存储箱(storage tank)(1),该供应柱在容器的端边(7A)上冒伸出,一个容器(2)在其下部分(2B)里带有一个多孔流化壁(4)及一个用于在一恒定、可调节压力下的流化气体的入口(5),在该容器的上部(2A)中在与供应柱端边相对的端边(7B)上带有一平衡及排气柱(6),在对应于平衡柱的端面(7B)上并且恰好在多孔壁(4)的上方,有一个用于已流化粉状物质的出口(8)。当没有流化气体时,贮存在箱(1)中的粉状材料落入容器(2)形成一塌落斜坡(crumbling slope)(10),它与多孔流化壁的角度是依赖于粉状物质的性质及物理状态的。当供应流化气体并关闭出口(8)时,使用管道(5)及调节装置(12),通过多孔壁(4),粉状物质开始被流化。它迅速充满容器上部然后在平衡柱内逐渐上升直至一定高度h(图2),这个高度h是流化压力Pf及平衡柱(6)中粉状物质的平均密度的函数。计算表明12给验证实,当该系统对于已给定的粉状物质及出口直径是处于平衡状态时,物质流率仅是流化气体的压力的函数,这为调节所说流率提供了一个有利的方法(means)。实际上由于平衡柱中流化床的高度h,流化压力Pf被流体静压力(hydrostatie pressme)所平衡,由多孔壁中的压降(pressmeduop)来增加,流化压力Pf及物质流率至少间的一对一关系因此就以多孔壁里的压降不改变,即所说壁中没有阻塞为必要条件。在这种场合下具有规则的颗粒尺寸的完全干净的物质构成一单一流化相。然而要分配的物质形成二个固体相对,其中之一倾向于在流化条件下沉积(setthe),当所说相沉积在多孔壁上时,它增加了通过该壁的压降。由此,对于一恒定的流化压力,从流动通过出口(8)时起就存在着平衡柱中被流化物质高度h的降低。这个问题发生于新制备的铝氧粉(fresh alumina),它包含着大量耐火砖颗粒叫做“砂”(sand),在铝氧粉锻烧(calcination)期间“砂”与其混合在一起,并且在用于电解槽的铝氧粉供应系统中“砂”也一铝氧粉混合在一起,在电解槽中回收(recycling)用于收集(trap)由槽中发出的被氟化的气体的铝氧粉。包含有被收集的产物的这个铝氧粉倾向于形成致密的团块,这种团块被称作“结疤”(scale),“结疤”沉积在多孔壁上。本专利技术因而提出了一种连续跟随多孔壁阻塞度的装置,以便能够插入正常工作时间(good time)进行多孔壁的清洁。本专利技术者为此问题提供的解决方法由图3到图5示出。首先指出控制流化的不同量之间的关系是有帮助的。流化床压力Pf等于Pf=Pc+d.h这里Pc是通过多孔壁的压降,d是流化状态的粉状物质的比重,h是平衡柱中粉状材料的高度。此外,Pc=k·v这里k是多孔壁压降系数,v是通过多孔壁的空气速度。在这些系统的普通工业条件下,流化空气流率总是相对低的以便流动状态是层流的且因此通过多孔壁的压降与该速度是成比例的。本专利技术者首先是发现由于砂或结疤不能被流化,它们沉积多孔壁的直接位于供应柱(3)或靠近该柱的部分上。由于这项发现,专利技术者的设想出在图3中以纵剖面示出的装置。再次有一个通过一供应管(15)被连结到容器(14)的存储箱(13),平衡柱(16)及粉状物质出口(17)。横截面一般为矩形的容器其纵剖面在图的左边和右边为二个部分,在图的左边,即供应管的一端,流化室(18)及多孔壁(19)的位置水平低于容器中位于图的右端,在平衡柱及出口(17)端部分的流化室(20)及多孔壁(21)的位置水平。这二个流化室(18)及(20)带有一个共用管(22),它又细分成二个分支(23)及(24)。在操作的开始,当流化气体进入时,压力以下述方式平衡。其图的左手端中的流化压力Pf1等于二项之和多孔壁中的压降,它与流化气体的速度成比例及在平衡柱中流化床的气压,它与所说柱的高度h1成比例Pf1=Pc1+d·H1在这里Pc1是通过多孔壁的压降且d为流化床的松装密度(apparent density)。以同样的方式,图的右手端的流化压力Pf2等于Pf2=Pc2+d·h2因而,有一个压差(differential pressure)Pf1-Pf2=d.(h1-h2)+Pc1-Pc2其中Pc1=k1·v1且Pc2=k2·v2多孔壁(19)及(21)在其是干净的且没有砂或结疤时是相同的,K1=K2。然而,一旦砂或结疤沉积在壁(19)上,所说壁中的压降增加且成为Pc1=(K1+Kx)·V1在这里Kx是随着多孔壁(19)的变脏增加的一个可变压降系数。我们最后获得Pf1-Pf2=d·(h1-h2)+(k1+kx)V1-K2V2高度差h1-h2仅仅依赖于容器的二部分的多孔壁间的尺寸差,即依赖于装置的几何形状。松装密度d也是常数且仅依赖于流化产物。系数k1与k2仅依赖于多孔壁的特性。系数Kx随着多孔壁(19)的变脏从0开始增加。然而,速度v1与v2依赖于流化空气供应状态。如果Pf0是管中位于供应多孔壁(19)及(21)的接合处的上游点的压力,获得v1的值是可能的,例如通过解出这个系统Pf1=(K1+Kx)·V1+d·h1Pf1本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理与不可流化产物混合在一起的流化床粉状物质并带有一阻塞检测系统的装置包括:(a)一个粉状物质存储装置(13),(b)由具有一个部分的容器(14)构成的流化装置,这个容器的二个部分即一个在其一端通过一供应柱(15)与存储装置相连 并在其相对端与平衡柱(16)相连的上部,一个由多孔壁(19,21)与上部分开的流化气体供应下部,(c)一个位于容器的上部,用于在其与供应柱相对的端排出粉状物质的装置,其特征在于多孔壁被再细分成二个部分,第一部分(19)位于供应柱以下 并在与之相邻的区域里,它在水平位置上低于位于平衡柱以下并在其相邻区域内的第二部分(21),其特征在于还在于容器的低部被再细分成二个独立的体积(18,20),它们位于多孔壁的每一个相应部分的之下并由被细分成二个分支(23,24)的同一管道(22)来提供流化气体,其特征还在于该装置装有依赖于二个独立体积每一个中的压差的时间(dependentonthefineofdifferenceofthepressures)进行测量及记录的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:雷尼塞里勒拉保德
申请(专利权)人:皮奇尼铅公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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