способ псевдоожижения
Классы МПК: | B01J8/18 с псевдоожиженными частицами B01J8/40 с псевдоожиженным слоем, подвергаемым воздействию вибраций или пульсаций |
Автор(ы): | Сухов Станислав Александрович, Выгон Валерий Григорьевич, Коган Владимир Ильич, Осипов Август Васильевич, Пастельников Сергей Андреевич, Подсидков Вадим Сергеевич, Сухов Михаил Станиславович |
Патентообладатель(и): | Сухов Станислав Александрович, Выгон Валерий Григорьевич, Коган Владимир Ильич, Осипов Август Васильевич, Пастельников Сергей Андреевич, Подсидков Вадим Сергеевич, Сухов Михаил Станиславович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-12-29 публикация патента:
30.07.1994 |
Использование: производство минеральных удобрений (аммофос, амморосфат и др.), органо-минеральных удобрений, сушка и гранулирование различных пищевых продуктов (кофе, молоко и др.), производство лекарственных препаратов, кормовых дрожжей и другие. Сущность изобретения: способ получения псевдоожиженного слоя (ПС) включает подачу исходного материала, распыление его под воздействием импульсного потока (ИП) ожижающего агента-теплоносителя (ОАТ) и одновременное воздействие акустических колебаний ИП на ПС прямыми и отраженными волнами. Амплитуда ускорения ИП Aa в пределах: Aa= 4,8-19,2
103м/c2 , амплитуда давления ИП Ap в пределах: Ap= 0,01-1,00
105 Па . Ввод ОАТ осуществляют однонаправленно и совместно с вводом исходного материала сверху на ПС. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2


Формула изобретения
СПОСОБ ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ, включающий подачу исходного материала, воздействие импульсным потоком ожижающего агента-теплоносителя и одновременное воздействие акустическими колебаниями с частотой 20 - 200 Гц, отличающийся тем, что ввод ожижающего агента-теплоносителя осуществляют однонаправленно и совместно с вводом обрабатываемого исходного материала сверху на псевдоожиженный слой, при этом обрабатываемый исходный материал распыляют импульсным потоком ожижающего агента-теплоносителя, а на псевдоожиженный слой воздействуют прямыми и отраженными волнами акустических колебаний импульсного потока ожижающего агента-теплоносителя с амплитудой ускорения потока Aa, находящейся в пределах (4,8 - 19,2)

Описание изобретения к патенту
Изобpетение относится к способам получения псевдоожиженного слоя и может быть использовано при проведении пpоцессов тепломассообмена, для получения гранулированных материалов, физического перемешивания и других целей в химической, микpобиологической и сельскохозяйственной отраслях промышленности. Наиболее близким техническим pешением является способ обработки зернистого материала в виброкипящем слое, заключающийся в том, что на вводимый поток ожижающего агента накладывают акустические колебания с частотой 20-200 Гц и амплитудой давления Ар, pавной (0,01-0,1) х 105 Па [1]. Недостатками способа являются перечисленные выше, а также относительно низкие амплитудные характеpистики акустических колебаний. Цель изобретения - повышение производительности, снижение энергозатрат и уменьшение пылеуноса. Цель достигается тем, что ввод ожижающего агента-теплоносителя осуществляют однонаправленно и совместно с вводом обрабатываемого исходного материала сверху на псевдоожиженный слой, при этом обрабатываемый исходный матеpиал распыляют импульсным потоком ожижающего агента-теплоносителя, а на псевдоожиженный слой воздействуют прямыми и отраженными акустическими колебаниями импульсного потока ожижающего агента-теплоносителя с амплитудой давления Ар = (0,01-1,00) х 105 Па и амплитудой ускорения потока Аа = (4,8 - 19,2) x103 м/с2. На фиг. 1 представлено пpедлагаемое устpойство; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. Устройство включает рабочую емкость 1, дно которой выполнено сфеpической формы, а верхняя часть в виде усеченного конуса, патрубок 2 для подачи основного ожижающего агента-теплоносителя. Патрубок 2 соединен с источником 3 пульсирующего потока ожижающего агента-теплоносителя и при этом является акустическим резонатором и размещен в патрубке 4 подачи дополнительного теплоносителя, соединенного с горловиной усеченного конуса рабочей емкости 1. Рабочая емкость размещена в рубашке 5 дополнительного подогрева. Соосно патpубку 2 для подачи основного ожижающего агента-теплоносителя и патрубку 4 подачи дополнительного теплоносителя в горловину усеченного конуса емкости 1 введен патрубок 6 подачи обрабатываемого исходного материала, например, пульпы минерального удобрения. В емкости 1 имеется патрубок 7 выгрузки готового материала и патрубок 8 отвода пара. Способ осуществляется следующим образом. В емкость 1 загружают полидисперсный материал, например порошок аммофоса, и нагревают его внешним источником тепла, например посредством рубашки 5. Включают источник 3 пульсирующего потока ожижающего агента-теплоносителя, при этом внешний источник тепла, например рубашка 5, может быть отключен. Поток теплоносителя с большой амплитудной скоростью по патрубку 2 подачи основного ожижающего агента-теплоносителя движется в емкость 1. В результате пульсаций теплоносителя в патрубке 2, являющемся резонатором, возникают мощные акустические волны, распространяющиеся в рабочую емкость 1. Одновременно с вводом основного теплоносителя при необходимости вводятся через патрубок 4 в одном и том же направлении дополнительный теплоноситель и исходный обрабатываемый материал, например пульпа аммофоса, через патрубок 6. Пульсации потока ожижающего агента-теплоносителя, воздействуя на исходный материал, распыляют его, образуя факел распыления материала. Частицы факела по мере движения к псевдоожиженному слою упариваются до достижения необходимой влажности и, попадая на частицы псевдоожиженного слоя, прилипают к ним. Таким образом постепенно образуются гранулы, которые выгружаются из емкости 1 посредством патрубка 7 и поступают на дальнейшую обработку. В емкости 1 материал под действием пульсаций потока ожижающего агента теплоносителя находится в псевдоожиженном состоянии и подвергается воздействию как прямых, так и отраженных волн от этих пульсаций, причем выполнение дна емкости сферической формы позволяет избежать появления застойных зон и улучшить перемешивание. При этом амплитуда ускорения импульсного потока Аа = (4,8 - 19,2) x103 м/с2, а амплитуда давления Ар = (0,01 - 1,00) х 105 Па. Для обеспечения заданных величин этих параметров в результате экспериментов была получена эмпирическая формула, устанавливающая зависимость длины l патрубка 2 и его диаметра d, а также объема V рабочей емкости 1 от частоты пульсаций ожижающего агента-теплоносителя и производительности аппарата N : l, d, V = f(N). В процессе осуществления способа на слой дисперсного материала действует волна сжатия, передаваемая газообразным носителем и имеющая амплитуду давления Ар. Движение волны сопровождается скачкообразным изменением давления и скорости. При воздействии на слой дисперсного материала волна сжатия отражается как от верхних рядов материала, так и от лежащих несколько ниже, из-за наличия промежутков между ними, то есть между частицами. Если первое действие волны - сжатие материала, то отраженная волна приподнимает материал. Следующая за ней волна разpежения и спутный, увлекаемый волной поток теплоносителя полностью размывает слой материала, переводя его в псевдоожиженное состояние. Волны, отраженные от внутренних стенок аппарата, также влияют на формирование циркуляционного движения материала. При повторении пульсаций теплоносителя эпюры скорости во времени изменяются вплоть до возникновения обратных токов, что приводит к возникновению косых скачков уплотнения, то есть, нефронтального действия волны на материал даже при перпендикулярном расположении ввода носителя волны и слоя. Это обуславливает еще более интенсивное псевдоожижение материала. Время, необходимое для деформации возмущений скорости теплоносителя до предельной формы - образования волны сжатия, определяется длиной патрубка 2, то есть его резонансной длиной. Волны сжатия и разрежения псевдоожижают материал, вводимый в аппарат через патрубок 6. Далее процесс образования волн сжатия повторяется с определенной частотой


Класс B01J8/18 с псевдоожиженными частицами
Класс B01J8/40 с псевдоожиженным слоем, подвергаемым воздействию вибраций или пульсаций