[發明專利]一種梯級變孔徑布風氣固分選流化床裝置及方法

在審

• 申請號: 201910359599.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110038796A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 駱振福;呂波;付艷紅;趙躍民;許軒;陳長帥;秦興宗
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B07B7/01
• 分類號: B07B7/01;B07B7/12;B07B11/02;B07B11/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

一種梯級變孔徑布風氣固分選流化床裝置及方法，適用于煤炭的干法分選。裝置由鼓風單元和分選單元構成，鼓風單元包括依次通過管路相連的羅茨鼓風機、風包、壓力表、轉子流量計和蝶閥，分選單元包括的圓柱形流化床體，流化床體下部設置有氣體分布板、空氣室、進氣管。該裝置對煤炭進行分選，能調控氣固流態化分選性能的梯級變孔徑布風流化，其結構設計合理，工藝簡單、投資少、通過梯級變孔徑氣體分布板強化局部區域布風，改善流化床床層流體密度分布不均勻的情況，減少溝流、死區、返混等不良流態化分選環境的產生，保證均勻穩定的分選環境，提高分選精度，能有效克服傳統流化床分選過程中空穴、溝流和死床等造成流化床穩定性不好的問題。

技術領域

本發明涉及一種氣固分選流化床裝置及方法，尤其是一種適用于缺水地區煤炭干法分選的梯級變孔徑布風氣固分選流化床裝置及方法。

背景技術

從中國煤炭資源的分布來看，西北地區煤炭儲量最多，占全國保有儲量三分之二，從水資源分布來看，西北地區環境脆弱，水資源十分匱乏，難以用濕法進行分選。基于我國煤炭分布特征，以及對保護水資源、節能降耗和環境保護的要求，干法分選技術越來越受到重視，氣固流態化分選是目前被公認的一種有效干法分選技術。在分選過程中，均勻穩定的流態化床層是保證分選精度的關鍵。在相同的工藝及操作條件下，所形成的流態化質量主要由氣體分布器決定，氣體分布器對流化質量的影響極為顯著。無氣體分布器和設置常規氣體分布器(均勻布風)時固相加重質濃度在床層分布不均勻，呈現中心稀、邊壁濃的流動結構，顆粒濃度的變化主要集中在床體中心區域，且流化床內密相區容易形成流動死區，甚至出現回流。床層氣泡的運動(上升、兼并、生長、破裂)又直接影響宏觀平均密度，造成物料錯配，破壞正常分選。因此開發一種可以調控流化床空間特性形成均勻穩定流化環境的氣體分布板顯得尤為重要。

發明內容

技術問題：本發明的目的是要克服現有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、操作方便、可用于調控氣固流態化分選性能的梯級變孔徑布風流化床及方法。

技術方案：本發明的梯級變孔徑布風氣固分選流化床裝置，包括鼓風單元、分選單元，其特征在于：所述鼓風單元和分選單元通過管路連接，所述的鼓風單元包括依次相連的羅茨鼓風機、風包、壓力表、轉子流量計和蝶閥；所述分選單元包括豎直設置的圓柱形流化床體、設在流化床體下部的氣體分布板，氣體分布板的下部連有與流化床體相通的空氣室，空氣室的下部設有與鼓風裝置相連的進氣管，所述的氣體分布板為梯級變孔徑氣體分布板，梯級變孔徑氣體分布板的孔徑變化分為三個等級，由內到外呈現梯級減小。

所述梯級變孔徑氣體分布板的三個等級孔徑：內孔徑為6～4mm、中間孔徑為4～2mm、外孔徑為2～1mm。

所述梯級變孔徑氣體分布板的孔形為圓孔、條孔、棱形孔、或橢圓形孔，孔徑徑向變化的三個等級孔徑呈現同面積，不同開孔率分布。

所述梯級變孔徑氣體分布板的開孔率為10～20％。

實施上裝置的梯級變孔徑布風氣固流化床分選方法，包括如下步驟：

步驟一、將0.074-0.3mm磁鐵礦粉作為介質給入到流化床體內，開啟鼓風單元，空氣依次通過羅茨鼓風機、風包以及進氣管進入空氣室，然后經過梯級變孔徑氣體分布板布風，由于梯級變孔徑氣體分布板上的大孔徑對氣流阻力較小，小孔徑對氣流阻力較大，因此，床層徑向存在壓力梯度，使得床層徑向對流增強，強化了局部死區濃度的變化，有利于床層形成均勻穩定的流化環境；同時，通過調節蝶閥)控制進入到流化床層的氣流速度，通過轉子流量計觀測，并通過壓力表觀測壓力情況，提高床層的流化質量，獲得床層分選密度為1.7g/cm³左右；