[發(fā)明專利]控制固體料流的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510092918.8
• 申請(qǐng)日: 2008-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN104765394A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·布萊;P·希爾圖寧;C·克雷特;M·米薩拉;B·里布;L·薩查羅夫;M·斯特羅德;P·斯特姆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧圖泰有限公司
• 主分類號(hào): G05D27/02
• 分類號(hào): G05D27/02;B01J8/24;B01J4/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 汪宇偉

本發(fā)明涉及方法和裝置，它們用于控制固體料流且特別是控制固體槽中(特別是在流化床槽中的流化床中)的料位和/或固體總量以及控制向其中供應(yīng)兩種固體料流的混合槽中的溫度和/或混合比。

在粒狀固體如硫化鋅礦石、鐵礦石、海綿鐵或氫氧化鋁的處理過程中，在許多領(lǐng)域中目標(biāo)是流化床中的固體總量(即，數(shù)量)且由此固體的垂直料位必須保持恒定。有許多針對(duì)此目標(biāo)的解決方案。一方面，可以使用所謂的孔口阻擋器或出料噴管。這是具有圓錐頂點(diǎn)的噴管形式的機(jī)械實(shí)心閥門，該圓錐頂點(diǎn)符合流化床的槽壁的相應(yīng)的圓錐形開口。通過移出噴管或向該開口中插入噴管，增加或減小橫截面，以使得可以控制流出量。然而，在固體出口的兩側(cè)存在相同壓力，因?yàn)榭卓谧钃跗鲀H在完全封閉的條件下能實(shí)現(xiàn)壓力密封。通常，這將是流化床在固體出口料位處的壓力。如果由于工藝和/或各自操作條件的轉(zhuǎn)換而得到跨越固體出口的壓力差，則必須預(yù)計(jì)到控制質(zhì)量的惡化。

在EP?0?488?433?B1中，詳細(xì)描述了用于打開和關(guān)閉氣體通道的控制孔口阻擋器。

所述控制孔口阻擋器在實(shí)踐中起作用，但它們具有其弱點(diǎn)和缺點(diǎn)。一方面，所述控制孔口阻擋器具有與熱固體接觸的機(jī)械式活動(dòng)部件。因此，必須通過水冷卻將其冷卻。此時(shí)，必須監(jiān)測(cè)冷卻水的流量和在前進(jìn)流與返回流之間的溫差。偶爾，噴管發(fā)生損壞。因此，水從噴管中溢出且在最壞情況下流進(jìn)位于該噴管下方的具有耐火襯層的槽中，由此所述耐火襯層會(huì)被損壞。另外，該噴管必須橫向移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器在外部具有環(huán)境壓力且內(nèi)部通常具有過壓。出于密封目的，使用填料箱。如果填料箱變泄漏，則熱固體可能會(huì)被排出，這代表了一個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)，或者環(huán)境空氣將進(jìn)入，這會(huì)妨礙該工藝。為了調(diào)節(jié)經(jīng)由孔口阻擋器排出的固體料流，需要在噴管的頂端與起到閥座作用的噴嘴底座(nozzle?stone)之間進(jìn)行精密調(diào)節(jié)。在此應(yīng)該考慮到，在延長(zhǎng)的操作時(shí)間之后，高溫會(huì)引起耐火襯層位移，以使得可能失去此精密調(diào)節(jié)。還會(huì)發(fā)生的是在長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉孔口阻擋器之后，固體在孔口阻擋器的頂端之前去流態(tài)化且不繼續(xù)前進(jìn)打開孔口阻擋器。在很多情況下，穿過另一填料箱移動(dòng)的手動(dòng)操作的空氣噴管因此能用于捅開固體并同時(shí)使固體流態(tài)化。該捅開的成功或失敗通常可通過檢查玻璃觀察到。當(dāng)固體熱到足以發(fā)光時(shí)，可以看到一些東西。但是如果它們是冷的，則看不到東西且可以說是在盲目操作。然而，在熱固體的情況下，能經(jīng)受住高溫的檢查玻璃非常昂貴。此外，采用控制孔口阻擋器，壓力密封不能借助于控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)。這會(huì)引起氣體/空氣流動(dòng)穿過(在最壞情況下還相反于固體流動(dòng)的方向)噴嘴石，由此會(huì)限制或甚至完全抑制該固體流動(dòng)。

或者，流化床中的總量的水平還可通過在距分配板嚴(yán)格限定距離處布置的堰壩或排料口保持恒定。這常在固定流化床或形成氣泡的流化床中使用。當(dāng)該流化床具有比周圍環(huán)境或固體流進(jìn)入其中的接續(xù)槽高或低的壓力時(shí)，仍然必須實(shí)現(xiàn)壓力密封。為此目的，可使用所謂的浮子室、虹吸管或星形進(jìn)料器。

例如從DE?196?29?289?A1中得知用于輸送細(xì)粒固體的虹吸管。該虹吸管由與用于饋送固體的設(shè)備連接的管路和與另一管路連接的幾乎相反導(dǎo)向的第二管路組成，其中固體在重力影響下輸送。噴管延伸到充滿細(xì)粒固體的區(qū)域中以使固體流態(tài)化。該裝置用于阻擋流化床相對(duì)于再循環(huán)旋風(fēng)分離器的底流的壓力并用于使來自該旋風(fēng)分離器的固體再循環(huán)回到流化床中。固體料流的具體控制是不可能的。空氣的供應(yīng)僅僅用來保持固體處于流體般條件下。在該系統(tǒng)中，流化床中的固體料位不是可變的。

在星形進(jìn)料器的情況下，流化床中的固體料流且由此固體料位可因改變旋轉(zhuǎn)速度而受影響，且當(dāng)更新時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)壓力密封。然而，就旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子與固體直接接觸來說，它們是不利的，由此發(fā)生磨損并危及緊密性。另外，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的軸必須相對(duì)于周圍環(huán)境密封，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器安排在外部。

所有上述系統(tǒng)的另外缺點(diǎn)在于它們僅僅在向下方向上工作，即固體到達(dá)比在流化床中的料位低的料位。

美國(guó)專利6,666,629描述了輸送粒狀固體的方法，借助于該方法原則上還可以解決高度問題。借助于氣態(tài)介質(zhì)，將固體從壓力為4-16巴的第一區(qū)經(jīng)下降管路輸送并經(jīng)由上升管路到達(dá)壓力比第一區(qū)低3-15巴的第二區(qū)。氣態(tài)介質(zhì)的流入通過向上導(dǎo)向的噴嘴實(shí)現(xiàn)，在此點(diǎn)處下降管路通向上升管路。此外，將額外的氣體引入下降管路，它決定穿過該下降管路的固體料流。

從WO?01/28900?A1中得知一種裝置，其中固體穿過下料器通至上升管路，它們借助于流化氣體輸送穿過上升管路且隨后在底部轉(zhuǎn)向移出。借助于許多氣體供應(yīng)管路，固體在下降管路和在提升管中沿它們的整個(gè)長(zhǎng)度流態(tài)化并由此靠重力在連通管中如流體般輸送。